Inženýrská seismologie - NDGF030

• Anglický název: Engineering seismology
• Zajišťuje: Katedra geofyziky (32-KG)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2016
• Semestr: oba
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: 2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: předmět lze zapsat v ZS i LS
• Garant: RNDr. Jan Burjánek, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Jan Burjánek, Ph.D.

Anotace

čeština

Zemětřesení představují přírodní jevy s velkými společenskými dopady. Seznámíme se s rolí geofyziky, geologie a seismického inženýrství v odhadu zemětřesného ohrožení. Na případech nedávných zemětřesení pak ilustrujeme konkrétní problémy, se kterými je nutné se vypořádat při odhadu seismického ohrožení pro vybranou oblast. Záměrem kurzu je nejen obeznámení s postupy, které lze aplikovat přímo v praxi (např. v pojišťovacím průmyslu), ale též prezentace témat základního geofyzikálního výzkumu s praktickým uplatněním ve společensky naléhavé problematice.

Poslední úprava: T_KG (30.03.2016)

angličtina

Earthquakes are natural phenomena with high social impact. Understand the roles of geophysics, geology and earthquake engineering in earthquake hazard analysis. Explore the issues faced in seismic hazard assessments for the areas of interest on case studies of recent earthquakes. Learn the procedures which can be directly applied in practice (e.g., reinsurance industry), as well as current topics of the basic geophysical research with high public importance.

Poslední úprava: T_KG (30.03.2016)

Cíl předmětu

čeština

Obecný úvod do problematiky odhadu seismického ohrožení - přehled vstupních dat a používaných nástrojů v deterministických i pravděpodobnostních metodách; diskuze souvisejících neurčitostí.

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)

angličtina

A general introduction to the methods of seismic hazard analysis - an overview of the input data and the tools in deterministic and probabilistic seismic hazard assessment; discussions of the related uncertainties.

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Ústní zkouška

Poslední úprava: Gallovič František, prof. RNDr., Ph.D. (10.06.2019)

angličtina

Oral exam

Poslední úprava: Gallovič František, prof. RNDr., Ph.D. (10.06.2019)

Literatura

čeština

Kramer, S. L. (1996). Geotechnical earthquake engineering. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.

McGuire, R. K. (2004). Seismic Hazard and Risk Analysis, Earthquake Engineering Research Institute, Oakland, CA.

Reiter, L., (1990). Earthquake Hazard Analysis - Issues and insights, Columbia University Press, New York.

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)

Metody výuky

čeština

Přednáška

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)

angličtina

Lecture

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)

Požadavky ke zkoušce

Zkouška je ústní, požadavky odpovídají sylabu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Poslední úprava: Gallovič František, prof. RNDr., Ph.D. (06.10.2017)

Sylabus

čeština

Úvod
Základní výzkum vs. Inženýrství. Seismické ohrožení (angl. hazard) vs. riziko (angl. risk). Inženýrská seismologie vs. seismické inženýrství.

Pre-instrumentální seismologie
Historická seismologie. Archeoseismologie. Paleoseismologie. Makroseismická intenzita. Makroseismický katalog.

Instrumentální seismologie
Akcelerometrické sítě. Databáze silných pohybů. Magnitudo. Instrumentální katalog.

Relevantní parametry pohybů půdy
Špičkové hodnoty zrychlení, rychlosti, posunutí - jejich význam. Spektra odezvy a jejich vztah k Fourierovským spektrům. Přímá a obrácená teorie náhodného chvění (RVT, resp. IRVT).

Předpověď pohybů půdy
Rovnice očekávaných pohybů půdy. Rozbor neurčitostí. Zdroj - šíření - lokální efekty.

Lokální efekty
Geofyzikální a geotechnické měření parametrů lokálního prostředí (CPT, MASW, seismický šum). Mikrorajónování. Nelineární odezva. Vliv topografie. Numerické modelování lokální odezvy. Sekundární jevy (zkapalnění půdy, sesuvy).

Pravděpodobnostní model ohrožení
Zonace podle seismogenních oblastí. Pravděpodobnostní rozdělení velikosti zemětřesení a síly otřesů. Pravděpodobnostní modely časového rozložení seismických jevů. Epistemická vs. aleatorní neurčitost. Logické stromy. Deagregace modelu ohrožení. Scénáře pro význačná zemětřesení.

Seismické riziko a stavební normy
Otřesy vs. škody na budovách. Design spektrum. Spektrum jednotné úrovně ohrožení.

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)

angličtina

Introduction
Science vs. Engineering. Seismic hazard vs. Seismic risk. Engineering seismology vs. Earthquake engineering.

Pre-instrumental seismology
Historical seismology. Archeoseismology. Paleoseismology. Macroseismic intensity. Macroseismic catalogue.

Instrumental seismology
Accelerometric networks. Strong motion databases. Magnitudes. Instrumental catalogue.

Ground motion parameters
Peak values of acceleration, velocity, displacement - their use. Response spectra and relation to Fourier spectra. Random vibration theory and inverse random vibration theory (RVT, resp. IRVT).

Ground motion prediction
Ground motion prediction equations (GMPE). Analysis of uncertainties. Source - path - local effects.

Local site effects
Geophysical and geotechnical site (MASW, CPT, ambient vibrations). Microzonation. Non-linear site response. Numerical modeling of site effects. Secondary phenomena (soil liquefaction, landslides).

Probabilistic seismic hazard assessment (PSHA)
Seismic source zonation. Probability distributions of earthquake sizes and ground shaking levels. Time occurrence probability distributions of seismic events. Epistemic vs. aleatory uncertainties. Logic trees. Deaggregation of PSHA. Earthquake scenarios.

Seismic risk and building codes
Ground shaking vs. structural damage. Design spectra. Uniform hazard spectrum.

Poslední úprava: T_KG (29.03.2016)