Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7921-2-6:2014 về Phân loại điều kiện môi trường - Phần 2: Rung và xóc địa chấn

• Số hiệu: TCVN7921-2-6:2014
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2014

Thang MERCALLI đã sửa đổi		Mức gia tốc xấp xỉ m/s2	Vùng địa chấn Xem chú thích	Bảng 2 - Độ lớn gần đúng thang RICHTER
1	Không cảm nhận được	2	0		0 - 2
2	Cảm nhận được bởi người đứng yên hoặc ở các tầng trên				1 - 2
3	Các vật treo đung đưa Các rung nhẹ				2 - 3
4	Rung động giống như xe tải hạng nặng gây ra Cửa sổ, bát đĩa kêu lách cách Ô tô đang đứng im dập dình				3 - 4
5	Cảm nhận được khi ở ngoài trời Người đang ngủ bị đánh thức Các vật nhỏ rơi xuống đất Tranh ảnh bị dịch chuyển		1		4 - 5
6	Cảm nhận được bởi mọi người Bàn ghế xê dịch Thiệt hại: đồ thủy tinh bị vỡ, hàng hóa rơi khỏi kệ, vôi vữa nứt				5 - 6
7	Cảm nhận được khi đang đi ô tô Mất thăng bằng khi đang đứng Chuông nhà thờ kêu Thiệt hại: Ống khói và đồ trang trí bị vỡ, vôi vữa rơi, nội thất bị vỡ, vôi vữa và tường gạch nứt khắp nơi, đổ một số chỗ trong nhà bằng vách đất	3	2		5 - 7
8	Gặp khó khăn khi lái xe ô tô Các cành cây gãy rời Vết nứt trong đất bão hòa nước Phá hủy: bể nước trên cao, tượng đài, nhà bằng vách đất Hư hại từ nghiêm trọng đến nhẹ: các kết cấu gạch, nhà khung (khi không cố định vào móng nhà), công trình thủy lợi, đê		3 và 4		6 - 8
9	“Hố cát” trong cát thành phố bão hòa Sạt lở nền đất. Mặt nền đất nứt nẻ Hư hỏng: khối xây bằng gạch không có cốt thép Hư hại từ nghiêm trọng đến nhẹ: kết cấu bê tông không đủ cốt thép, đường ống ngầm	5			7 - 9
10	Sụt lở đất và hư hại đất tràn lan Phá hủy: cầu, đường hầm, một số kết cấu bê tông cốt thép Hư hại từ nghiêm trọng đến nhẹ: hầu hết các tòa nhà, đập, tuyến đường sắt				8 hoặc cao hơn
11	Biến dạng nền đất vĩnh viễn
12	Phá hủy hầu như hoàn toàn
CHÚ THÍCH: Vùng được gán chỉ ra kỳ vọng xuất hiện của mức cường độ trong khoảng thời gian 50 năm (xem Hình 5).

5 Mô tả môi trường địa chấn bằng phổ đáp ứng

5.1 Phổ đáp ứng

Mô tả thiết kế được chấp nhận một cách phổ biến về môi trường địa chấn riêng cho việc thử nghiệm là sử dụng phổ đáp ứng. Trong một phổ đáp ứng, đáp ứng lớn nhất của một họ các bộ dao động, mỗi bộ có một bậc tự do duy nhất với tắt dần do nhớt cố định, được biểu diễn như một hàm của tần số đặc trưng của các bộ dao động này khi chịu tác động gia tốc của chuyển động đất do địa chấn gây ra. (Cần lưu ý rằng phổ đáp ứng không phải là một phổ theo đúng nghĩa của nó).

Hình1 nêu ví dụ về bản ghi gia tốc (theo thời gian thực) của một địa chấn có thực.

Hình 2 biểu diễn một mô hình tạo thành phổ đáp ứng. Đáp ứng đối với biên độ rung ban đầu của các bộ dao động với một tần số đặc trưng cố định fri (i= 1 đến n) và hệ số tắt dần không đổi được ghi lại. Biên độ đáp ứng của bộ dao động sẽ càng lớn khi được kích thích càng lâu hơn và mạnh hơn ở tần số đặc trưng của nó.

5.2 Phổ đáp ứng cơ bản

Nếu biểu đồ gia tốc của chuyển động trái đất được ghi lại tại hiện trường địa chấn, hoặc gần đó, nó được sử dụng để thiết lập một phổ đáp ứng. Bằng các thay đổi hình dạng được kiểm soát, có thể suy ra phổ đáp ứng cơ bản phản ánh kích thích địa chấn của cơn địa chấn (Hình 3).

Một số lượng đại diện các phổ đáp ứng cơ bản xác định từ các cơn địa chấn khác nhau mô tả ứng suất địa chấn được dự kiến đối với nơi đó hoặc khu vực.

5.3 Phổ đáp ứng yêu cầu

...

...

...

6 Bản đồ vùng địa chấn

Các vùng hoạt động địa chấn khác nhau như được chỉ ra trong Bảng 1 được thể hiện trên bản đồ thế giới ở Hình 5.

Hình 1 – Bản ghi gia tốc của cơn địa chấn San FernandoValley (1971)

a

=

biên độ gia tốc ban đầu

f

...

...

...

tần số

A_a

=

biên độ của gia tốc đáp ứng

k_i

=

độ cứng

D_i

=

...

...

...

M_i

=

khối lượng

f_ri

=

tần số tự nhiên của các bộ dao động riêng biệt

t

=

thời gian

...

...

...

A_a = biên độ của gia tốc đáp ứng

A_S = biên độ của dịch chuyển đáp ứng

A_V = biên độ của vận tốc đáp ứng

f = tần số

T = chu kỳ (nghịch đảo của tần số)

CHÚ THÍCH: Quan hệ giữa vận tốc, gia tốc và sự dịch chuyển trong các Hình 3 và Hình 4 có giá trị đối với các giá trị tắt dần thấp. Quan hệ này là gần đúng và áp dụng cho việc so sánh đáp ứng vận tốc tương đối, đáp ứng gia tốc tuyệt đối và đáp ứng dịch chuyển tương đối.

Hình 3 – Phổ đáp ứng cơ bản của cơn địa chấn ở thung lũng San Fernando Valley (1971)

(Hình 1) với các giá trị tắt dần 0,2, 5 và 10 % (các đường cong từ trên xuống dưới)

...

...

...

A_a = biên độ của gia tốc đáp ứng

A_S = biên độ của dịch chuyển đáp ứng

A_V = biên độ của vận tốc đáp ứng

f = tần số

CHÚ THÍCH: Quan hệ giữa vận tốc, gia tốc và sự dịch chuyển trong các Hình 3 và Hình 4 có giá trị đối với các giá trị tắt dần thấp. Quan hệ này là gần đúng và áp dụng cho việc so sánh đáp ứng vận tốc tương đối, đáp ứng gia tốc tuyệt đối và đáp ứng dịch chuyển tương đối.

Hình 4 – Ví dụ về phổ đáp ứng yêu cầu

Hình 5 - Các vùng hoạt động địa chấn

...

...

...

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2.Tài liệu viện dẫn

3.Tổng quan

4.Thang địa chấn

5.Mô tả môi trường địa chấn bằng phổ đáp ứng

6.Bản đồ vùng địa chấn

1 Hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia Việt Nam đã có TCVN 7921-1:2008 hoàn toàn tương đương với IEC 60721-1:2002.