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Effets of irregular of the Mississipi embayment on ground-motion amplification / Saikia, Chandan K. 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) . - 1448-1473 p. Titre : Effets of irregular of the Mississipi embayment on ground-motion amplification Titre original : Effets d'irrégulier du Mississipi embayment sur l'amplification au sol de mouvement Type de document : texte imprimé Auteurs : Saikia, Chandan K., Auteur ; Pitarka, Arben, Auteur ; Ichinose, Gene A., Auteur Article en page(s) : 1448-1473 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vagues  séismiques  Séismogrammes  finis  Mississippi  Séisme  Zone  séismique Index. décimale : 551.2 Résumé : The objective of this study is to evaluate effects of the presently available 3D velocity model of the Mississippi embayment structure on the amplification of seismic waves by using simulated finite-difference seismograms. Effects of both 2D and 3D embayment basement structures were considered. The 3D model included information of the near-surface velocities that were derived from the existing 1D velocity models. The 2D crustal model was taken from Catchings (1999), which extended from Saint Louis, Missouri, to Memphis, Tennessee. Finite-difference seismograms were simulated for point sources embedded at both ends of the 2D structure. These seismograms were examined to distinguish features like peak amplitude amplifications and duration of seismograms when the seismic waves propagated from the Mississippi Embayment toward the Illinois basin and vice versa. To establish a working 3D structure model of the embayment, we compiled geologic information of the region on material properties of the shallow structure and used the 3D model developed at the Center of Earthquake Research Institute (CERI), Memphis, as the starting model. The 3D model was used to generate finite-difference seismograms along several profiles for a Mw 7.2 scenario earthquake occurring on the New Madrid fault zone. An equivalent 1D model, which included the basin materials, was also used to compare the 3D versus equivalent 1D ground motions simulated using the finite-difference method. To establish the amplification factors due to the surface sediments in the 3D model, finite-difference seismograms were also computed for a 1D hard-rock reference model. These 1D and 3D responses of the Mississippi embayment were used for estimating ground-motion amplification at sites where the depth to the basement is deeper than 500 m. Our investigation suggests that the deep structure of the Mississippi Embayment has little impact on long-period ground- motion amplitudes (T ≥ 2 sec) for large earthquakes that rupture in the central part of the basin. This supports the hypothesis that for engineering purposes ground motions simulated based on the equivalent 1D crustal model are adequate for representing ground motions from future large earthquakes (Mw > 7) occurring in the New Madrid seismic zone. L'objectif de cette étude est d'évaluer des effets du modèle actuellement disponible de la vitesse 3D de la structure d'embayment du Mississippi sur l'amplification des vagues séismiques en employant les séismogrammes finis simulés de différence. Les effets des deux structures de sous-sol 2D et de l'embayment 3D ont été considérés. L'information 3D incluse modèle des vitesses extérieures proches qui ont été dérivées de la vitesse existante de 1D modèle. Le 2D modèle dans la croûte a été pris de Catchings (1999), qui s'est étendu de Saint Louis, Missouri, à Memphis, Tennessee. Des séismogrammes finis de différence ont été simulés pour des sources de point incluses aux deux extrémités de la 2D structure. Ces séismogrammes ont été examinés pour distinguer des dispositifs comme des amplifications d'amplitude et la durée maximaux des séismogrammes quand les vagues séismiques ont propagé du Mississippi Embayment vers le bassin de l'Illinois et vice versa. Pour établir un modèle fonctionnant de la structure 3D de l'embayment, nous avons compilé l'information géologique de la région sur les propriétés matérielles de la structure peu profonde et avons employé le 3D modelons développé au centre de l'institut de recherche de recherche de tremblement de terre (CERI), Memphis, comme modèle commençant. Le modèle 3D a été employé pour produire des séismogrammes finis de différence le long de plusieurs profils pour un tremblement de terre de scénario de Mw 7.2 se produisant sur la nouvelle zone faillée de Madrid. Un modèle équivalent de 1D, qui a inclus les matériaux de bassin, a été également employé pour comparer le 3D contre les mouvements au sol de 1D équivalent simulés en utilisant la méthode finie de différence. Pour établir les facteurs d'amplification dus aux sédiments de surface dans le modèle 3D, des séismogrammes finis de différence ont été également calculés pour un modèle dur de référence de roche de 1D. Ces le 1D et les réponses 3D de l'embayment du Mississippi ont été employés pour estimer l'amplification au sol de mouvement aux emplacements où la profondeur au sous-sol est plus profonde que 500 m. Notre recherche suggère que la structure profonde du Mississippi Embayment ait peu d'impact sur les amplitudes de mouvement rectifiées parpériode (T ? 2 sec) pour les grands tremblements de terre qui se rompent dans la partie centrale du bassin. Ceci soutient l'hypothèse qui pour la technologie a rectifié des mouvements simulés basés sur le 1D équivalent le modèle que dans la croûte sont proportionné pour représenter les mouvements au sol des futurs grands tremblements de terre (Mw 7) se produisant dans la nouvelle zone séismique de Madrid. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : Chandan_Saikia@urscorp.com [article] Effets of irregular of the Mississipi embayment on ground-motion amplification = Effets d'irrégulier du Mississipi embayment sur l'amplification au sol de mouvement [texte imprimé] / Saikia, Chandan K., Auteur ; Pitarka, Arben, Auteur ; Ichinose, Gene A., Auteur . - 1448-1473 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1448-1473 p. Mots-clés : Vagues  séismiques  Séismogrammes  finis  Mississippi  Séisme  Zone  séismique Index. décimale : 551.2 Résumé : The objective of this study is to evaluate effects of the presently available 3D velocity model of the Mississippi embayment structure on the amplification of seismic waves by using simulated finite-difference seismograms. Effects of both 2D and 3D embayment basement structures were considered. The 3D model included information of the near-surface velocities that were derived from the existing 1D velocity models. The 2D crustal model was taken from Catchings (1999), which extended from Saint Louis, Missouri, to Memphis, Tennessee. Finite-difference seismograms were simulated for point sources embedded at both ends of the 2D structure. These seismograms were examined to distinguish features like peak amplitude amplifications and duration of seismograms when the seismic waves propagated from the Mississippi Embayment toward the Illinois basin and vice versa. To establish a working 3D structure model of the embayment, we compiled geologic information of the region on material properties of the shallow structure and used the 3D model developed at the Center of Earthquake Research Institute (CERI), Memphis, as the starting model. The 3D model was used to generate finite-difference seismograms along several profiles for a Mw 7.2 scenario earthquake occurring on the New Madrid fault zone. An equivalent 1D model, which included the basin materials, was also used to compare the 3D versus equivalent 1D ground motions simulated using the finite-difference method. To establish the amplification factors due to the surface sediments in the 3D model, finite-difference seismograms were also computed for a 1D hard-rock reference model. These 1D and 3D responses of the Mississippi embayment were used for estimating ground-motion amplification at sites where the depth to the basement is deeper than 500 m. Our investigation suggests that the deep structure of the Mississippi Embayment has little impact on long-period ground- motion amplitudes (T ≥ 2 sec) for large earthquakes that rupture in the central part of the basin. This supports the hypothesis that for engineering purposes ground motions simulated based on the equivalent 1D crustal model are adequate for representing ground motions from future large earthquakes (Mw > 7) occurring in the New Madrid seismic zone. L'objectif de cette étude est d'évaluer des effets du modèle actuellement disponible de la vitesse 3D de la structure d'embayment du Mississippi sur l'amplification des vagues séismiques en employant les séismogrammes finis simulés de différence. Les effets des deux structures de sous-sol 2D et de l'embayment 3D ont été considérés. L'information 3D incluse modèle des vitesses extérieures proches qui ont été dérivées de la vitesse existante de 1D modèle. Le 2D modèle dans la croûte a été pris de Catchings (1999), qui s'est étendu de Saint Louis, Missouri, à Memphis, Tennessee. Des séismogrammes finis de différence ont été simulés pour des sources de point incluses aux deux extrémités de la 2D structure. Ces séismogrammes ont été examinés pour distinguer des dispositifs comme des amplifications d'amplitude et la durée maximaux des séismogrammes quand les vagues séismiques ont propagé du Mississippi Embayment vers le bassin de l'Illinois et vice versa. Pour établir un modèle fonctionnant de la structure 3D de l'embayment, nous avons compilé l'information géologique de la région sur les propriétés matérielles de la structure peu profonde et avons employé le 3D modelons développé au centre de l'institut de recherche de recherche de tremblement de terre (CERI), Memphis, comme modèle commençant. Le modèle 3D a été employé pour produire des séismogrammes finis de différence le long de plusieurs profils pour un tremblement de terre de scénario de Mw 7.2 se produisant sur la nouvelle zone faillée de Madrid. Un modèle équivalent de 1D, qui a inclus les matériaux de bassin, a été également employé pour comparer le 3D contre les mouvements au sol de 1D équivalent simulés en utilisant la méthode finie de différence. Pour établir les facteurs d'amplification dus aux sédiments de surface dans le modèle 3D, des séismogrammes finis de différence ont été également calculés pour un modèle dur de référence de roche de 1D. Ces le 1D et les réponses 3D de l'embayment du Mississippi ont été employés pour estimer l'amplification au sol de mouvement aux emplacements où la profondeur au sous-sol est plus profonde que 500 m. Notre recherche suggère que la structure profonde du Mississippi Embayment ait peu d'impact sur les amplitudes de mouvement rectifiées parpériode (T ? 2 sec) pour les grands tremblements de terre qui se rompent dans la partie centrale du bassin. Ceci soutient l'hypothèse qui pour la technologie a rectifié des mouvements simulés basés sur le 1D équivalent le modèle que dans la croûte sont proportionné pour représenter les mouvements au sol des futurs grands tremblements de terre (Mw 7) se produisant dans la nouvelle zone séismique de Madrid. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : Chandan_Saikia@urscorp.com