Inženýrská seismologie - MG452P89

• Anglický název: Engineering seismology
• Český název: Inženýrská seismologie
• Zajišťuje: Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky (31-450)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: oba
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: písemná
• 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
• Poznámka: povolen pro zápis po webu; předmět lze zapsat v ZS i LS
• Garant: RNDr. Jan Burjánek, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Jan Burjánek, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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.

angličtina

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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.

Cíl předmětu

čeština

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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

angličtina

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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.

Literatura

čeština

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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.

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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

Sylabus

čeština

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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.

angličtina

Poslední úprava: Rudolf Trnka (31.05.2023)

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.