Simple criteria in seismic response evaluation of curved alluvial valleys

In spite of the fact that the response of curved valleys to a seismic excitation depends on local topography and geotechnical characteristics, but the aforementioned seismic response has not been studied comprehensively considering the both conditions. In this study the geometrical irregularities and sediments parameters effects are considered to represent a simple method for evaluation of complex site effects. The parametric studies are performed by HYBRID program prepared by Gatmiri and his collaborators. The HYBRID software combines the finite elements in the near field and the boundary elements in the far field (FE/BE). This paper focuses on the modeling of curved alluvial valleys with different filling ratios. Valleys with semi-elliptic and semi-sine shapes, filling ratios of 1/3, 2/3 and 1 and depth ratios of 0.2, 0.4, 0.6 and 1 have been modeled to cover the problem. Seismic excitation is a vertically incident SV Ricker wave. The results are shown in the form of response spectra. The responses are presented and compared on the chosen critical points. Simple criterion including above-mentioned characteristics is presented for evaluation of seismic response. A unique curve, which represents all studied cases, is introduced for engineering applications.

Malgré ce fait que la réponse des vallées incurvées aux sollicitations sismiques dépend des irrégularités topographiques et les caractéristiques geomécaniques des sédiments remplissant les vallées, mais les études approfondies sur ce sujet ne sont pas très avancées. Cette étude se propose d’analyser les effets combinés de ces deux conditions sur ladite réponse afin de suggérer une simple méthode d’évaluation. Ces analyses sont réalisées par le logiciel HYBRID préparé par Gatmiri et ces collaborateurs. HYBRID combine les méthodes des éléments finis pour l’analyse du champ proche et des éléments frontières pour le champ lointain. Semi-elliptique et semi sinusoïdale vallées avec les rapports de remplissages de (1/3, 2/3 et 1) ainsi que les ratios de profondeurs de (0,2, 0,4, 0,6 et 1) sont considérées dans les études paramétriques de cette analyse. La sollicitation est un signal SV Ricker verticalement propagé. Les résultats sont présentés sous forme d’spectres de réponse sismiques. A simple critère englobant les effets combinés est présenté pour l’évaluation des réponses sismiques sous effets de site. Une régression unique qui représente les cas étudiés aurait pu être introduit pour les applications d’ingénierie.