Embed Size (px)
DESCRIPTION
My examination
Citation preview
Final Exam: Geotechnical Earthquake Engineering, Dr. Suttisak Soralump Oct 2011
1. อธิบายกลไกการเกิดแผ่นดินไหว (ไม่เกินหนึ่งหน้า)
2. จงหาค่า MCE หากต้องการออกแบบโครงสร้างที่ศาลากลางจังหวัดเชียงราย
3. คันดินสูง 2.5ม กว้าง 8ม มีside slope 1V:2H จงหาค่า Yield Acceleration หากคันดินถมมีค่า Su = 3.0 t/m2 ดินฐานรากเป็นดินเหนียวแข็งหนา 2.5 ม SPT = 15 Blows/ft ตามด้วยดินทรายหลวมหนา 2ม มีค่า SPT = 8 blows/ft ต่อจากนั้นเป็นดินเหนียวแข็งหนา 10 ม SPT = 35 Blows/ft ระดับน้ําอยู่ที่ผิวดิน Total density ของดินทุกประเภทมีค่าเท่ากันเท่ากับ 2.0 t/m3
4. จากข้อ 3. ถ้าบริเวณดังกล่าวเกิดแผ่นดินไหวที่มีค่า PGA = 0.1g จงหาว่า Factor of safety against liquefaction เป็นเท่าไร
5. จากข้อ 3. ถ้าเกิด Liquefaction FS ของ slope จะลดลงเหลือเท่าไร
6. จากข้อ 3. ฐานรากแผ่ขนาด 2x2 ม จะม ีUltimate bearing capacity เท่าไร
7. จาก Boring Log และคลื่นแผ่นดินไหวที่แนบให้ จงplot หรือหา
a. Shear strain profile
b. Acceleration-time history at ground surface and loose sand layer
c. Shear stress profile
d. Response spectrum curve at ground surface (5% damping)
e. FS against liquefaction at loose sands layer
MCE for design structure = 0.17g as calculation in next page
ตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายตําแหน่งที่พิจารณา: อําเภอเมืองเชียงรายAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation EquationAttenuation Equation
รอยเลื่อน Magnitude(Riter)Distant from source (km) C. OliveiraC. OliveiraC. Oliveira R.K McGuireR.K McGuireR.K McGuire L.Esteva & RosenbleuthL.Esteva & RosenbleuthL.Esteva & Rosenbleuth T. KatayamaT. KatayamaT. Katayama AverageLog(A) A g Log(A) A g Log(A) A g Log(A) A g
รอยเลื่อนแม่จัน 7 29.65 1.995 98.81 0.10 2.36 228.77 0.23 2.1 130.24 0.13 2.28 189.81 0.19 0.17รอยเลื่อนแม่ทา 5.2 138.8 0.429 2.69 0.00 1.24 17.33 0.02 0.4 2.62 0.00 0.80 6.29 0.01 0.01รอยเลื่อนแม่ยม 6.7 147.7 0.893 7.82 0.01 1.63 42.26 0.04 0.9 7.85 0.01 1.38 23.93 0.02 0.02รอยเลื่อนเถิน 6.9 225.7 0.638 4.34 0.00 1.47 29.57 0.03 0.7 4.67 0.00 1.20 15.94 0.02 0.01รอยเลื่อนแม่ฮ่องสอน 5.1 218.18 0.052 1.13 0.00 0.99 9.72 0.01 0.1 1.17 0.00 0.48 3.05 0.00 0.00รอยเลื่อนอุตรดิตถ์ 5.9 265.32 0.170 1.48 0.00 1.11 12.88 0.01 0.2 1.62 0.00 0.69 4.89 0.00 0.01แผ่นดินไหวในพม่า, ๒๔ มีนาคม ๒๕๕๔6.9 30 1.955 90.21 0.09 2.33 212.81 0.22 2.1 118.01 0.12 2.23 171.03 0.17 0.15
M is earthquake magnitude (Riter)M is earthquake magnitude (Riter)R= Distant from center of earthquakeR= Distant from center of earthquakeA= Earthquake acceleration( Gal)A= Earthquake acceleration( Gal)Seismic coefficient = A/980 gEquationC. Oliveira : Log (A) = 3.090+0.347M-2Log(R+25)C. Oliveira : Log (A) = 3.090+0.347M-2Log(R+25)C. Oliveira : Log (A) = 3.090+0.347M-2Log(R+25)R.K McGuire : Log (A) = 2.674+0.278M-1.301Log(R+25)R.K McGuire : Log (A) = 2.674+0.278M-1.301Log(R+25)R.K McGuire : Log (A) = 2.674+0.278M-1.301Log(R+25)L.Esteva & Rosenbleuth : Log (A) = 2.041+0.347M-1.6Log(R)L.Esteva & Rosenbleuth : Log (A) = 2.041+0.347M-1.6Log(R)L.Esteva & Rosenbleuth : Log (A) = 2.041+0.347M-1.6Log(R)T. Katayama : Log (A) = 2.308+0.411M-1.637Log(R+30)T. Katayama : Log (A) = 2.308+0.411M-1.637Log(R+30)T. Katayama : Log (A) = 2.308+0.411M-1.637Log(R+30)
MCE EARTHQUAKE FOR DESIGNMCE EARTHQUAKE FOR DESIGNMCE EARTHQUAKE FOR DESIGNSTRUCTURE AT CENTRAL OF CHENGRAI IS 0.17gSTRUCTURE AT CENTRAL OF CHENGRAI IS 0.17gSTRUCTURE AT CENTRAL OF CHENGRAI IS 0.17g
Text
FINAL EXAM: QUESTION NO.2
(สําเนา)
ประกาศกรมอุตุนิยมวิทยา เร่ือง แผนดินไหวบริเวณประเทศพมา(ฉบับที่ ๓)
--------------------------------------
จากเหตุการณแผนดินไหวเมื่อวันที่ ๒๔ มีนาคม ๒๕๕๔ เวลา ๒๐.๕๕ น. มีศูนยกลางอยูบริเวณประเทศพมา ที่ละติจูด ๒๐.๕๙ องศาเหนือ ลองจิจูด ๙๙.๘๔ องศาตะวันออก ความลึก ๑๐ กิโลเมตร ขนาด ๖.๗ ริกเตอร หางจากทางทิศเหนือ อ.แมสาย จ.เชียงราย ประมาณ ๓๐ กิโลเมตร เบื้องตนมีความเสียหายในหลายจังหวัดของภาคเหนือ และรูสึกสั่นไหวในหลายจังหวัดทางภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และอาคารสูงหลายแหงในกรุงเทพมหานคร ณ เวลา ๐๒.๑๕ น. วันที่ ๒๕ มีนาคม ๒๕๕๔ มีเหตุการณแผนดินไหวตามมา (after-shock) จํานวน ๔๐ คร้ัง ขนาดตั้งแต ๓.๐ – ๖.๒ ริกเตอร ประกาศ ณ วันที่ ๒๕ มีนาคม ๒๕๕๔ เวลา ๐๒. ๑๕ น.
(ลงชื่อ) ตอศักดิ์ วานิชขจร (นายตอศักดิ์ วานิชขจร)
อธิบดีกรมอุตุนิยมวิทยา
สําเนาถูกตอง (นายปริยะ ทันนิเทศ) พอต.ชง. สํานักเฝาระวังแผนดินไหว โทร ๐๒-๓๙๙๔๕๔๗, ๐๒-๓๙๙๐๙๖๕ โทรสาร ๐๒-๓๙๙๐๙๖๘ WWW.SEISMOLOGY.TMD.GO.TH
FIGURE 3
CHART NO.1
GERD KUslope Version 2.0
File Name : New Project kh=0.31.ksd Time : 14:26:14 Date : 15/10/2011 **************************************************************** PROJECT : New Project LOCATION : New Location ENGINEER : New Engineer ****************************************************************
SOIL PROPERTIES No of Boundary Line = 5 | Soil No. | Cohesion | Fric. Angle | Unit Weight | 1 0.000 39.000 2.000 2 0.000 28.000 2.000 3 0.000 32.000 2.000 4 3.000 0.000 2.000 5 0.000 0.000 0.000
GEOMETRY | Line No. | Points No. | X Coord. | Y Coord. | 1 1 0.000 0.000 1 2 78.000 0.000 ---------------------------------------------------------------- 2 1 0.000 10.000 2 2 78.000 10.000 ---------------------------------------------------------------- 3 1 0.000 12.000 3 2 78.000 12.000 ---------------------------------------------------------------- 4 1 30.000 14.500 4 2 48.000 14.500 ---------------------------------------------------------------- 5 1 0.000 14.500 5 2 30.000 14.500 5 3 35.000 17.000 5 4 43.000 17.000 5 5 48.000 14.500 5 6 78.000 14.500 ----------------------------------------------------------------
BOTTOM LINE Bottom Line No. = 1
SEEPAGE CONDITION : Use Phreatic Surface Unit Weight of Water = 1.000 No Point of Water Table = 2 | Point No. | X Coord. | Y Coord. | 1 0.000 14.500 2 78.000 14.500
LOAD EFFECT Seismic Kh = 0.310 Kv = 0.000
SEARCH CONDITION Passing Criteria = 0.01000
Circular Search : by Grid No of Circle = 10 No of Slice = 10 Min Depth of Tallest Slice = 3.000
ANALYSIS RESULT OF QUESTION NO.3
No of Add Radii = 0 Point 1 Coord.X = 41.000 Point 1 Coord.Y = 41.000 Point 2 Coord.X = 54.000 Point 2 Coord.Y = 31.000 Point 3 Coord.X = 62.000 Point 3 Coord.Y = 39.000 No of Divisions Between Point 1 and 2 = 20 No of Divisions Between Point 2 and 3 = 20
Non-Circular Search : by Random No of Slice = 10 Min Depth of Tallest Slice = 0.000 No. of Direction = 8 Moving Length = 0.000 Divide Step = 3 X Axis = 0.000 Y Axis = 0.000 | Point No. | X Coord. | Y Coord. |
KH =0 00KH =0.00KH =0.00KH =0.00KH =0.00KH =0.00
KH =0.1KH =0.1KH =0.1KH =0.1KH =0.1KH =0.1
KH =0.2KH =0.2KH =0.2KH =0.2KH =0.2KH =0.2
KH=0.31KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
KH=0.31
KH =�PGA/2PGA�=�2x�KH�=2x�0.31�=�0.62g
CHART NO.2
CHART NO.3
CHART NO.4
GERD KUslope Version 2.0
File Name : Liquidfraction.ksd Time : 16:53:04 Date : 15/10/2011 **************************************************************** PROJECT : New Project LOCATION : New Location ENGINEER : New Engineer ****************************************************************
SOIL PROPERTIES No of Boundary Line = 5 | Soil No. | Cohesion | Fric. Angle | Unit Weight | 1 0.000 39.000 2.000 2 1.281 0.000 2.000 3 0.000 32.000 2.000 4 3.000 0.000 2.000 5 0.000 0.000 0.000
GEOMETRY | Line No. | Points No. | X Coord. | Y Coord. | 1 1 0.000 0.000 1 2 78.000 0.000 ---------------------------------------------------------------- 2 1 0.000 10.000 2 2 78.000 10.000 ---------------------------------------------------------------- 3 1 0.000 12.000 3 2 78.000 12.000 ---------------------------------------------------------------- 4 1 30.000 14.500 4 2 48.000 14.500 ---------------------------------------------------------------- 5 1 0.000 14.500 5 2 30.000 14.500 5 3 35.000 17.000 5 4 43.000 17.000 5 5 48.000 14.500 5 6 78.000 14.500 ----------------------------------------------------------------
BOTTOM LINE Bottom Line No. = 1
SEEPAGE CONDITION : Use Phreatic Surface Unit Weight of Water = 1.000 No Point of Water Table = 2 | Point No. | X Coord. | Y Coord. | 1 0.000 14.500 2 78.000 14.500
LOAD EFFECT Seismic Kh = 0.000 Kv = 0.000
SEARCH CONDITION Passing Criteria = 0.01000
Circular Search : by Grid No of Circle = 10 No of Slice = 10 Min Depth of Tallest Slice = 1.000
ANALYSIS RESULT QUESTION NO.5
No of Add Radii = 0 Point 1 Coord.X = 38.000 Point 1 Coord.Y = 22.000 Point 2 Coord.X = 48.000 Point 2 Coord.Y = 11.000 Point 3 Coord.X = 58.000 Point 3 Coord.Y = 19.000 No of Divisions Between Point 1 and 2 = 20 No of Divisions Between Point 2 and 3 = 20
Non-Circular Search : by Random No of Slice = 10 Min Depth of Tallest Slice = 0.000 No. of Direction = 8 Moving Length = 0.000 Divide Step = 3 X Axis = 0.000 Y Axis = 0.000 | Point No. | X Coord. | Y Coord. |
CHART NO.1
CHART NO.2
Question No.7
จาก Boring Log และคลื่นแผ่นดินไหวที่แนบให้ จงplot หรือหา
a. Shear strain profile
b. Acceleration-time history at ground surface and loose sand layer
c. Shear stress profile
d. Response spectrum curve at ground surface (5% damping)
e. FS against liquefaction at loose sands layer
Procedure of work
- Prepare data for equivalent linear analysis by using Geo studio
- Divide soil layer into each 1.50m thick
- Estimate soil dynamic property G for each layer at the middle of layer
- For soft clay use Equation of Seed and Idriss
- For medium to stiff clay use Equation of Amnart
- For sand use Equation of Seed and Idriss
- Create model in Geo studio program
- Soil investigation had stop at depth 12.50 m and soil below this layer is very dense light grey silty sand with gravel and rock. So assume rock is exist at depth 12.50 and below
- Assign boundary condition by allow vertical displacement at side and hinge condition at bottom
- Run In-situ stress and save file
- Change boundary condition to allow for horizontal
- Run dynamic analysis
- Print out report of shear stress/strain profile
DETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYERDETERMINE Gmax and SHEAR WAVE VELOCITY OF SOIL LAYER
EQUATION NO.1 , SEED AND IDRISS (1970), FOR SAND SOILEQUATION NO.1 , SEED AND IDRISS (1970), FOR SAND SOILEQUATION NO.1 , SEED AND IDRISS (1970), FOR SAND SOILEQUATION NO.1 , SEED AND IDRISS (1970), FOR SAND SOILEQUATION NO.1 , SEED AND IDRISS (1970), FOR SAND SOIL
For Sand Only For Sand Only e 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
K2,max 70 60 51 44 39 SHALL OBTAIN FROM SPT CHART FIGURE 2 SHALL OBTAIN FROM SPT CHART FIGURE 2 SHALL OBTAIN FROM SPT CHART FIGURE 2 SHALL OBTAIN FROM SPT CHART FIGURE 2 %Dr 90 75 60 45 40
%Dr SHALL OBTAIN FROM FIGURE 1 SHALL OBTAIN FROM FIGURE 1 SHALL OBTAIN FROM FIGURE 1
EQUATION NO.2 SEED AND IDRISS (1970), FOR SOFT CLAY SOILEQUATION NO.2 SEED AND IDRISS (1970), FOR SOFT CLAY SOILEQUATION NO.2 SEED AND IDRISS (1970), FOR SOFT CLAY SOILEQUATION NO.2 SEED AND IDRISS (1970), FOR SOFT CLAY SOILEQUATION NO.2 SEED AND IDRISS (1970), FOR SOFT CLAY SOIL
EQUATION NO.3 AMNART FOR MEDIUM TO STIFF CLAY SOILEQUATION NO.3 AMNART FOR MEDIUM TO STIFF CLAY SOILEQUATION NO.3 AMNART FOR MEDIUM TO STIFF CLAY SOILEQUATION NO.3 AMNART FOR MEDIUM TO STIFF CLAY SOILEQUATION NO.3 AMNART FOR MEDIUM TO STIFF CLAY SOIL
DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)DATA FROM SOIL REPORT BH-1 (MOST OF SOIL LAYERS ARE SAND TYPE)
Layer Thick Depth Soil Type Soil Density SPT %Dr K2,max Gmax (Psf) Gmax (kg/m^2) Gmax (ton/m^2) Gmax (KN/m^2) Vs(m/s) Depth(m)
1 1.5 1.5 Organic Clay Organic clay 1 0 0.0 0.0 0.00 0 0 0 0 0 1.50
2 1.5 3 Silty clay Low PI Loose sand 1.45 10 30 35 36.5 675.0 675.00 92.18 350,440 1,710,149 1,710 16777 108 3.00
3 1.5 4.5 SM Loose sand 1.84 7 28 25 25 1260.0 1935.00 272.32 412,549 2,013,241 2,013 19750 104 4.50
4 1.5 6 SP-SM Medium sand 1.98 15 32 50 47.5 1470.0 3405.00 451.10 1,008,856 4,923,218 4,923 48297 156 6.00
5 1.5 7.5 SP-SM Medium sand 1.92 29 36.5 65 56 1380.0 4785.00 591.53 1,362,001 6,646,565 6,647 65203 184 7.50
6 1.5 9 SP-SM Dense sand 1.86 39 39 75 60 1290.0 6075.00 722.40 1,612,649 7,869,726 7,870 77202 204 9.00
7 1.5 10.5 SM Dense sand 1.92 50 41 85 65 1380.0 7455.00 859.29 1,905,386 9,298,285 9,298 91216 218 10.50
8 1.5 12 SP-SM Dense sand 1.96 41 39.5 77 62 1440.0 8895.00 1049.53 2,008,579 9,801,868 9,802 96156 221 12.00
9 1.5 13.5 SM Dense sand 1.88 70 44 90 70 1320.0 10215.00 1123.59 2,346,401 11,450,435 11,450 112329 244 13.50
ASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYERASSUME ROCK LAYER
Gmax = 1000K2,max σ 'm
σ 'm = psf
Gmax = 2300Su
σ 'm = σ '
v(3− 2sinφ)3
, forSand
φ σ 'v(kg /m
2 ) Acummσ 'v
Vs = 75.55N 0.23
φ
σ 'M (psf )
Gmax = ρ *Vs2 = γg*Vs2
Gmax = Ton /m ^ 2g = 9.81m / s2
γ = Ton /m ^ 3
