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Nonstationary Stochastic Simulation of Strong Ground Motion Time Histories Including Natural Variability: Application to the K-Net Japanese Database / Guillaume Pousse in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2103-2117 p. Titre : Nonstationary Stochastic Simulation of Strong Ground Motion Time Histories Including Natural Variability: Application to the K-Net Japanese Database Titre original : Simulation Stochastique non Stationnaire des Histoires au Sol Fortes de Temps de Mouvement Comprenant la Variabilité normale : Application à la Base de Données de Japonais de K-Filet Type de document : texte imprimé Auteurs : Guillaume Pousse, Auteur ; Bonilla, Luis Fabián, Auteur ; Cotton, Fabrice, Auteur Article en page(s) : 2103-2117 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Accélérogrammes  Vagues  Tremblement  de  terre Index. décimale : 551.2 Résumé : Physical models that can be used to obtain realistic accelerograms usually require a thorough knowledge of the source, path, and site effects. In addition, the computational resources needed might be expensive. Thus, empirical models still represent a good alternative for simulating strong ground motion. In this work, we modify and improve the model developed by Sabetta and Pugliese (1996). This new method models the time-domain accelerogram based on the assumption that the phase is random and that the time envelope can be represented by the so-called average instantaneous power. This is, in turn, described as a lognormal distribution for P and S waves combined with an algebro-exponential function representing the envelope of coda waves. In addition, the frequency content of the signal is nonstationary and follows a modified {omega}-square model. The method depends on four common indicators in earthquake engineering: peak ground acceleration, strong-motion duration, Arias intensity, and central frequency. These indicators are empirically connected to a given database by means of ground-motion prediction equations. In this study we calibrate the model using Japanese data recorded by the K-net array, which has high-quality digital accelerograms and station-site conditions characterized by geotechnical measurements. In addition, this technique permits the inclusion of the uncertainty of the model parameters to take into account the ground-motion natural variability in the stochastic generation of the time histories. The main goal of this work is to provide the earthquake engineering community with a flexible tool to generate realistic accelerograms for dynamic studies. Les modèles physiques qui peuvent être employés pour obtenir les accélérogrammes réalistes exigent habituellement une connaissance complète de la source, du chemin, et des effets d'emplacement. En outre, les ressources informatiques requises pourraient être chères. Ainsi, les modèles empiriques représentent toujours une bonne alternative pour simuler le mouvement au sol fort. Dans ce travail, nous modifions et améliorons le modèle développé par Sabetta et Pugliese (1996). Cette nouvelle méthode modèle l'accélérogramme de domaine de temps fondé sur l'hypothèse que la phase est aléatoire et que l'enveloppe de temps peut être représentée par la prétendue puissance instantanée moyenne. Ceci est alternativement décrit comme une distribution log-normale pour des vagues de P et de S a combiné avec une fonction exponentielle d'algebro représentant l'enveloppe des vagues de coda. En outre, la teneur en fréquence du signal est non stationnaire et suit {Omega} un modèle carré modifié. La méthode dépend de quatre indicateurs communs dans la technologie de tremblement de terre : accélération au sol maximale, durée forte de mouvement, intensité d'arias, et fréquence centrale. Ces indicateurs sont empiriquement reliés à une base de données donnée au moyen d'équations au sol de prévision de mouvement. Dans cette étude nous calibrons le modèle en utilisant des données japonaises enregistrées par la rangée de K-filet, qui a des états numériques d'emplacement d'accélérogrammes et de station de qualité caractérisés par des mesures géotechniques. En outre, cette technique permet à l'inclusion de l'incertitude des paramètres modèles de tenir compte de la variabilité normale de mouvement au sol dans la génération stochastique des histoires de temps. Le but principal de ce travail est de fournir à la communauté de technologie de tremblement de terre un outil flexible pour produire des accélérogrammes réalistes pour des études dynamiques. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Nonstationary Stochastic Simulation of Strong Ground Motion Time Histories Including Natural Variability: Application to the K-Net Japanese Database = Simulation Stochastique non Stationnaire des Histoires au Sol Fortes de Temps de Mouvement Comprenant la Variabilité normale : Application à la Base de Données de Japonais de K-Filet [texte imprimé] / Guillaume Pousse, Auteur ; Bonilla, Luis Fabián, Auteur ; Cotton, Fabrice, Auteur . - 2103-2117 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2103-2117 p. Mots-clés : Accélérogrammes  Vagues  Tremblement  de  terre Index. décimale : 551.2 Résumé : Physical models that can be used to obtain realistic accelerograms usually require a thorough knowledge of the source, path, and site effects. In addition, the computational resources needed might be expensive. Thus, empirical models still represent a good alternative for simulating strong ground motion. In this work, we modify and improve the model developed by Sabetta and Pugliese (1996). This new method models the time-domain accelerogram based on the assumption that the phase is random and that the time envelope can be represented by the so-called average instantaneous power. This is, in turn, described as a lognormal distribution for P and S waves combined with an algebro-exponential function representing the envelope of coda waves. In addition, the frequency content of the signal is nonstationary and follows a modified {omega}-square model. The method depends on four common indicators in earthquake engineering: peak ground acceleration, strong-motion duration, Arias intensity, and central frequency. These indicators are empirically connected to a given database by means of ground-motion prediction equations. In this study we calibrate the model using Japanese data recorded by the K-net array, which has high-quality digital accelerograms and station-site conditions characterized by geotechnical measurements. In addition, this technique permits the inclusion of the uncertainty of the model parameters to take into account the ground-motion natural variability in the stochastic generation of the time histories. The main goal of this work is to provide the earthquake engineering community with a flexible tool to generate realistic accelerograms for dynamic studies. Les modèles physiques qui peuvent être employés pour obtenir les accélérogrammes réalistes exigent habituellement une connaissance complète de la source, du chemin, et des effets d'emplacement. En outre, les ressources informatiques requises pourraient être chères. Ainsi, les modèles empiriques représentent toujours une bonne alternative pour simuler le mouvement au sol fort. Dans ce travail, nous modifions et améliorons le modèle développé par Sabetta et Pugliese (1996). Cette nouvelle méthode modèle l'accélérogramme de domaine de temps fondé sur l'hypothèse que la phase est aléatoire et que l'enveloppe de temps peut être représentée par la prétendue puissance instantanée moyenne. Ceci est alternativement décrit comme une distribution log-normale pour des vagues de P et de S a combiné avec une fonction exponentielle d'algebro représentant l'enveloppe des vagues de coda. En outre, la teneur en fréquence du signal est non stationnaire et suit {Omega} un modèle carré modifié. La méthode dépend de quatre indicateurs communs dans la technologie de tremblement de terre : accélération au sol maximale, durée forte de mouvement, intensité d'arias, et fréquence centrale. Ces indicateurs sont empiriquement reliés à une base de données donnée au moyen d'équations au sol de prévision de mouvement. Dans cette étude nous calibrons le modèle en utilisant des données japonaises enregistrées par la rangée de K-filet, qui a des états numériques d'emplacement d'accélérogrammes et de station de qualité caractérisés par des mesures géotechniques. En outre, cette technique permet à l'inclusion de l'incertitude des paramètres modèles de tenir compte de la variabilité normale de mouvement au sol dans la génération stochastique des histoires de temps. Le but principal de ce travail est de fournir à la communauté de technologie de tremblement de terre un outil flexible pour produire des accélérogrammes réalistes pour des études dynamiques. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org