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Comment on "nonlinear soil-site effects in probabilistic seismic-hazard analysis" by Paolo Bazzurro and C. Allin Cornell / Stewart, Jonathan P. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 2 (Avril 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 2 (Avril 2006) . - 745-747 p. Titre : Comment on "nonlinear soil-site effects in probabilistic seismic-hazard analysis" by Paolo Bazzurro and C. Allin Cornell Titre original : Commentaire sur « des effets non-linéaires d'emplacement de sol en analyse de risque séismique probabiliste » par Paolo Bazzurro et C. Allin Cornell Type de document : texte imprimé Auteurs : Stewart, Jonathan P., Auteur ; Christine A. Goulet, Auteur Article en page(s) : 745-747 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sismologistes  Sol  géotechnique Index. décimale : 551.2 Résumé : The authors are to be commended for presenting clear and practical solutions to a problem that has long been vexing to engineers and seismologists—how to link probabilistic assessments of ground-motion hazard with the results of geotechnical ground-response analysis. The term "ground- response analysis" is used here to refer to one-dimensional modeling of shear-wave propagation through a soil column, the response of which will generally be nonlinear for engineering design applications. The purpose of this discussion is to point out some of the key assumptions made in the development of the authors’ solution and to offer a preliminary comparison with an alternative ground-response implementation procedure. Les auteurs doivent être recommandés pour présenter les solutions claires et pratiques à un problème qui avait longtemps vexé aux ingénieurs et aux sismologistes comment lier des évaluations probabilistes du risque au sol de mouvement avec les résultats de l'analyse au sol géotechnique de réponse. Le terme « analyse de réponse de la terre » est employé ici pour se rapporter à modeler unidimensionnel de la propagation de vague de cisaillement par une colonne de sol, la réponse dont être généralement non-linéaire pour des applications d'étude. Le but de cette discussion est préciser certaines des prétentions principales faites dans le développement solution d'auteurs' et d'offrir une comparaison préliminaire avec un procédé au sol alternatif d'exécution de réponse. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : jstewart@seas.ucla.edu, goulet@ucla.edu [article] Comment on "nonlinear soil-site effects in probabilistic seismic-hazard analysis" by Paolo Bazzurro and C. Allin Cornell = Commentaire sur « des effets non-linéaires d'emplacement de sol en analyse de risque séismique probabiliste » par Paolo Bazzurro et C. Allin Cornell [texte imprimé] / Stewart, Jonathan P., Auteur ; Christine A. Goulet, Auteur . - 745-747 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 2 (Avril 2006) . - 745-747 p. Mots-clés : Sismologistes  Sol  géotechnique Index. décimale : 551.2 Résumé : The authors are to be commended for presenting clear and practical solutions to a problem that has long been vexing to engineers and seismologists—how to link probabilistic assessments of ground-motion hazard with the results of geotechnical ground-response analysis. The term "ground- response analysis" is used here to refer to one-dimensional modeling of shear-wave propagation through a soil column, the response of which will generally be nonlinear for engineering design applications. The purpose of this discussion is to point out some of the key assumptions made in the development of the authors’ solution and to offer a preliminary comparison with an alternative ground-response implementation procedure. Les auteurs doivent être recommandés pour présenter les solutions claires et pratiques à un problème qui avait longtemps vexé aux ingénieurs et aux sismologistes comment lier des évaluations probabilistes du risque au sol de mouvement avec les résultats de l'analyse au sol géotechnique de réponse. Le terme « analyse de réponse de la terre » est employé ici pour se rapporter à modeler unidimensionnel de la propagation de vague de cisaillement par une colonne de sol, la réponse dont être généralement non-linéaire pour des applications d'étude. Le but de cette discussion est préciser certaines des prétentions principales faites dans le développement solution d'auteurs' et d'offrir une comparaison préliminaire avec un procédé au sol alternatif d'exécution de réponse. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : jstewart@seas.ucla.edu, goulet@ucla.edu

Cyclic softening of low-plasticity clay and its effect on seismic foundation performance / Daniel B. Chu in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, Vol. 134 n°11 (Novembre 2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 134 n°11 (Novembre 2008) . - pp. 1595–1608 Titre : Cyclic softening of low-plasticity clay and its effect on seismic foundation performance Type de document : texte imprimé Auteurs : Daniel B. Chu, Auteur ; Stewart, Jonathan P., Auteur ; Ross W. Boulanger, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp. 1595–1608 Note générale : Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Soil  liquefaction  Seismic  effects  Soil  structure  interaction  Shallow  foundations  In  situ  tests  Taiwan  Earthquakes Résumé : During the 1999 Chi-Chi Earthquake (Mw=7.6) , significant incidents of ground failure occurred in Wufeng, Taiwan, which experienced peak accelerations ∼0.7g . This paper describes the results of field investigations and analyses of a small region within Wufeng along an E–W trending line 350m long. The east end of the line has single-story structures for which there was no evidence of ground failure. The west end of the line had three to six-story reinforced concrete structures that underwent differential settlement and foundation bearing failures. No ground failure was observed in the free field. Surficial soils consist of low-plasticity silty clays that extend to 8–12m depth in the damaged area (west side), and 3–10m depth in the undamaged area (east side). A significant fraction of the foundation soils at the site are liquefaction susceptible based on several recently proposed criteria, but the site performance cannot be explained by analysis in existing liquefaction frameworks. Accordingly, an alternative approach is used that accounts for the clayey nature of the foundation soils. Field and laboratory tests are used to evaluate the monotonic and cyclic shear resistance of the soil, which is compared to the cyclic demand placed on the soil by ground response and soil–structure interaction. Results of the analysis indicate a potential for cyclic softening and associated strength loss in foundation soils below the six-story buildings, which contributes to bearing capacity failures at the edges of the foundation. Similar analyses indicate high factors of safety in foundation soils below one-story buildings as well in the free field, which is consistent with the observed field performance. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0241%282008%29134%3A11%281 [...] [article] Cyclic softening of low-plasticity clay and its effect on seismic foundation performance [texte imprimé] / Daniel B. Chu, Auteur ; Stewart, Jonathan P., Auteur ; Ross W. Boulanger, Auteur . - 2009 . - pp. 1595–1608. Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 134 n°11 (Novembre 2008) . - pp. 1595–1608 Mots-clés : Soil  liquefaction  Seismic  effects  Soil  structure  interaction  Shallow  foundations  In  situ  tests  Taiwan  Earthquakes Résumé : During the 1999 Chi-Chi Earthquake (Mw=7.6) , significant incidents of ground failure occurred in Wufeng, Taiwan, which experienced peak accelerations ∼0.7g . This paper describes the results of field investigations and analyses of a small region within Wufeng along an E–W trending line 350m long. The east end of the line has single-story structures for which there was no evidence of ground failure. The west end of the line had three to six-story reinforced concrete structures that underwent differential settlement and foundation bearing failures. No ground failure was observed in the free field. Surficial soils consist of low-plasticity silty clays that extend to 8–12m depth in the damaged area (west side), and 3–10m depth in the undamaged area (east side). A significant fraction of the foundation soils at the site are liquefaction susceptible based on several recently proposed criteria, but the site performance cannot be explained by analysis in existing liquefaction frameworks. Accordingly, an alternative approach is used that accounts for the clayey nature of the foundation soils. Field and laboratory tests are used to evaluate the monotonic and cyclic shear resistance of the soil, which is compared to the cyclic demand placed on the soil by ground response and soil–structure interaction. Results of the analysis indicate a potential for cyclic softening and associated strength loss in foundation soils below the six-story buildings, which contributes to bearing capacity failures at the edges of the foundation. Similar analyses indicate high factors of safety in foundation soils below one-story buildings as well in the free field, which is consistent with the observed field performance. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0241%282008%29134%3A11%281 [...]

Evaluation of the effectiveness of theoretical 1D amplification factors for earthquake ground-motion prediction / Kwok, Annie O. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1422-1436 p. Titre : Evaluation of the effectiveness of theoretical 1D amplification factors for earthquake ground-motion prediction Titre original : Évaluation de l'efficacité des facteurs théoriques d'amplification de 1D pour la prévision au sol de mouvement de tremblement de terre Type de document : texte imprimé Auteurs : Kwok, Annie O., Auteur ; Stewart, Jonathan P., Auteur Article en page(s) : 1422-1436 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sol  dimensionnelles  Séisme  Analyses  linéaires  Los  Angeles  San  Francisco  Vague  de  cisaillement Index. décimale : 551.2 Résumé : We investigate the use of site factors derived from theoretical one- dimensional ground-response analyses as a means by which to estimate seismic site effects for earthquake ground-motion prediction. We review a set of theoretical site factors derived from equivalent-linear analyses for specific geologic categories in the Los Angeles area and the San Francisco Bay area. The theoretical site factors are a function of the peak horizontal acceleration for the reference rock site condition and the depth to firm material (taken as depth to the 1 km/sec shear-wave isosurface). We apply the site factors to predict the response spectral acceleration of ground motions at recording sites in a manner that mimics how they would typically be used in engineering practice: empirical ground-motion prediction equations are used to estimate a reference (rock) spectrum that is then modified by using the theoretical site factors. Analysis of residuals between the data and model predictions indicates that the theoretical site factors are able to capture the average effects of sediment nonlinearity. The analyses also show that short-period spectral accelerations are underpredicted and that long-period spectral accelerations are overpredicted. The underprediction at short periods may result from overestimation of a soft-to-firm reference rock correction factor that is needed to apply the site factors. The overprediction bias at long periods varies with depth, suggesting that the depth term in the site factors may not fully account for the effect of basin geometry at long periods Nous étudions l'utilisation des facteurs d'emplacement dérivés des analyses au sol dimensionnelles théoriques d'une réponse en tant que les moyens par lesquels estimer l'emplacement séismique effectue pour la prévision au sol de mouvement de tremblement de terre. Nous passons en revue un ensemble de facteurs théoriques d'emplacement dérivés des analyses linéaires équivalentes pour des catégories géologiques spécifiques dans la région de Los Angeles et la région de compartiment de San Francisco. Les facteurs théoriques d'emplacement sont une fonction de l'accélération horizontale maximale pour l'état d'emplacement de roche de référence et la profondeur pour affermir le matériel (pris comme profondeur au 1'isosurface de vague de cisaillement de km/sec). Nous appliquons les facteurs d'emplacement pour prévoir l'accélération spectrale de réponse des mouvements au sol aux emplacements d'enregistrement en quelque sorte qui imite comment ils seraient typiquement employés dans la pratique en matière de technologie : des équations au sol empiriques de prévision de mouvement sont employées pour estimer un spectre de référence (roche) qui est alors modifié en employant les facteurs théoriques d'emplacement. L'analyse des résiduels entre les données et les prévisions de modèle indique que les facteurs théoriques d'emplacement peuvent capturer les effets moyens de la non-linéarité de sédiment. Les analyses prouvent également que les accélérations spectrales de période courte sont sous prévu et que les accélérations spectrales de longue période sont excédent prévu. Le derprediction d'un aux périodes courtes peut résulter de l'évaluation finie d'un doux pour affermir le facteur de correction de roche de référence qui est nécessaire pour appliquer les facteurs d'emplacement. La polarisation d'overprediction à de longues périodes change avec la profondeur, suggérant que la limite de profondeur dans les facteurs d'emplacement puisse entièrement ne pas expliquer l'effet de la géométrie de bassin à de longues périodes. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : jstewart@seas.ucla.edu [article] Evaluation of the effectiveness of theoretical 1D amplification factors for earthquake ground-motion prediction = Évaluation de l'efficacité des facteurs théoriques d'amplification de 1D pour la prévision au sol de mouvement de tremblement de terre [texte imprimé] / Kwok, Annie O., Auteur ; Stewart, Jonathan P., Auteur . - 1422-1436 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1422-1436 p. Mots-clés : Sol  dimensionnelles  Séisme  Analyses  linéaires  Los  Angeles  San  Francisco  Vague  de  cisaillement Index. décimale : 551.2 Résumé : We investigate the use of site factors derived from theoretical one- dimensional ground-response analyses as a means by which to estimate seismic site effects for earthquake ground-motion prediction. We review a set of theoretical site factors derived from equivalent-linear analyses for specific geologic categories in the Los Angeles area and the San Francisco Bay area. The theoretical site factors are a function of the peak horizontal acceleration for the reference rock site condition and the depth to firm material (taken as depth to the 1 km/sec shear-wave isosurface). We apply the site factors to predict the response spectral acceleration of ground motions at recording sites in a manner that mimics how they would typically be used in engineering practice: empirical ground-motion prediction equations are used to estimate a reference (rock) spectrum that is then modified by using the theoretical site factors. Analysis of residuals between the data and model predictions indicates that the theoretical site factors are able to capture the average effects of sediment nonlinearity. The analyses also show that short-period spectral accelerations are underpredicted and that long-period spectral accelerations are overpredicted. The underprediction at short periods may result from overestimation of a soft-to-firm reference rock correction factor that is needed to apply the site factors. The overprediction bias at long periods varies with depth, suggesting that the depth term in the site factors may not fully account for the effect of basin geometry at long periods Nous étudions l'utilisation des facteurs d'emplacement dérivés des analyses au sol dimensionnelles théoriques d'une réponse en tant que les moyens par lesquels estimer l'emplacement séismique effectue pour la prévision au sol de mouvement de tremblement de terre. Nous passons en revue un ensemble de facteurs théoriques d'emplacement dérivés des analyses linéaires équivalentes pour des catégories géologiques spécifiques dans la région de Los Angeles et la région de compartiment de San Francisco. Les facteurs théoriques d'emplacement sont une fonction de l'accélération horizontale maximale pour l'état d'emplacement de roche de référence et la profondeur pour affermir le matériel (pris comme profondeur au 1'isosurface de vague de cisaillement de km/sec). Nous appliquons les facteurs d'emplacement pour prévoir l'accélération spectrale de réponse des mouvements au sol aux emplacements d'enregistrement en quelque sorte qui imite comment ils seraient typiquement employés dans la pratique en matière de technologie : des équations au sol empiriques de prévision de mouvement sont employées pour estimer un spectre de référence (roche) qui est alors modifié en employant les facteurs théoriques d'emplacement. L'analyse des résiduels entre les données et les prévisions de modèle indique que les facteurs théoriques d'emplacement peuvent capturer les effets moyens de la non-linéarité de sédiment. Les analyses prouvent également que les accélérations spectrales de période courte sont sous prévu et que les accélérations spectrales de longue période sont excédent prévu. Le derprediction d'un aux périodes courtes peut résulter de l'évaluation finie d'un doux pour affermir le facteur de correction de roche de référence qui est nécessaire pour appliquer les facteurs d'emplacement. La polarisation d'overprediction à de longues périodes change avec la profondeur, suggérant que la limite de profondeur dans les facteurs d'emplacement puisse entièrement ne pas expliquer l'effet de la géométrie de bassin à de longues périodes. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : jstewart@seas.ucla.edu

Volumetric strains of clean sands subject to cyclic loads / Pendo M. Duku in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, Vol. 134 n°8 (Août 2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 134 n°8 (Août 2008) . - pp. 1073–1085 Titre : Volumetric strains of clean sands subject to cyclic loads Type de document : texte imprimé Auteurs : Pendo M. Duku, Auteur ; Stewart, Jonathan P., Auteur ; Daniel H. Whang, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp. 1073–1085 Note générale : Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Seismic  effects  Compression  Volume  change  Sand Résumé : We utilize simple shear testing to investigate the volume change of clean sands subject to cyclic loads. We examine the effects of a number of compositional and environmental factors on the vertical strain at 15 uniform shear strain cycles and on the cycle-to-cycle variation of vertical strain. The compositional factor found to principally affect seismic compression susceptibility is relative density. Compositional factors found to not significantly affect cyclic volume change include gradation parameters (mean grain size and uniformity coefficient), particle angularity, soil fabric, mineralogy, and void ratio “breadth” e-emin . An environmental factor found to affect seismic compression susceptibility is confining stress, with volumetric strains decreasing with increasing stress. Environmental factors that do not significantly affect seismic compression susceptibility for clean sands are saturation and age. Stress history can decrease vertical strains from seismic compression for certain conditions, but we find such effects to be insignificant for the levels of overburden stress where compacted fills are typically overconsolidated from compaction-induced stresses. An empirical model is developed to represent the major trends of the data for application in engineering practice, which improves upon an earlier model that is based on a much smaller database and does not account for the aforementioned environmental factors. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0241%282008%29134%3A8%2810 [...] [article] Volumetric strains of clean sands subject to cyclic loads [texte imprimé] / Pendo M. Duku, Auteur ; Stewart, Jonathan P., Auteur ; Daniel H. Whang, Auteur . - 2008 . - pp. 1073–1085. Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 134 n°8 (Août 2008) . - pp. 1073–1085 Mots-clés : Seismic  effects  Compression  Volume  change  Sand Résumé : We utilize simple shear testing to investigate the volume change of clean sands subject to cyclic loads. We examine the effects of a number of compositional and environmental factors on the vertical strain at 15 uniform shear strain cycles and on the cycle-to-cycle variation of vertical strain. The compositional factor found to principally affect seismic compression susceptibility is relative density. Compositional factors found to not significantly affect cyclic volume change include gradation parameters (mean grain size and uniformity coefficient), particle angularity, soil fabric, mineralogy, and void ratio “breadth” e-emin . An environmental factor found to affect seismic compression susceptibility is confining stress, with volumetric strains decreasing with increasing stress. Environmental factors that do not significantly affect seismic compression susceptibility for clean sands are saturation and age. Stress history can decrease vertical strains from seismic compression for certain conditions, but we find such effects to be insignificant for the levels of overburden stress where compacted fills are typically overconsolidated from compaction-induced stresses. An empirical model is developed to represent the major trends of the data for application in engineering practice, which improves upon an earlier model that is based on a much smaller database and does not account for the aforementioned environmental factors. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0241%282008%29134%3A8%2810 [...]