Нелинейное поведение грунта и преобразования сейсмических волн при интенсивных сейсмических воздействиях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, доктор физико-математических наук Павленко, Ольга Витальевна

• Павленко, Ольга Витальевна
• доктор физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Павленко, Ольга Витальевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ.

1.1 Грунты как многофазные дисперсные среды. Основные типы грунтов.

1.2 Современные методы определения динамических параметров грунтов.

1.3 Деформационно-прочностные свойства и динамическая устойчивость грунтов.

1.4 Модели поведения грунтов в условиях динамического нагружения.

1.5 Выводы.

Глава 2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКЛИКА ГРУНТА

ПРИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

2.1 Эффекты и физические механизмы преобразования сейсмических волн в приповерхностных грунтах.

2.2 Наблюдения и исследования нелинейного поведения грунтов при сейсмических воздействиях.

2.3 Методы расчета отклика грунта и их тестирование по записям землетрясений.

2.4 Выводы.

Глава 3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ПОВЕДЕНИЯ ГРУНТА ПРИ СИЛЬНЫХ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ in situ ПО ЗАПИСЯМ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГРУПП.

3.1 Модели нелинейного поведения грунта в приразломных зонах землетрясения 1995 г. в Кобе (Япония).

3.2 Модели нелинейного поведения грунта при землетрясении 2000 г. в Тоттори (Япония).

3.3 Модель нелинейного поведения грунта при землетрясении Чи-Чи (Chi-Chi, Тайвань, 1999 г.) в пункте Дахан.

3.4 Выводы.

Глава 4. НЕЛИНЕЙНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ПРОФИЛЕЙ В

ЭПИЦЕНТРАЛЬНЫХ ЗОНАХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В КОБЕ, ТОТТОРИ И i ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ЧИ-ЧИ.

4.1 Идентификация нелинейных систем методом белого шума.

4.2 Нелинейная идентификация грунтовых разрезов Порт Айленд, СЖК и ТКС в приразломных зонах землетрясения в Кобе.

4.3 Нелинейная идентификация грунтовых разрезов на станциях сети сильных движений Kik-Net в приразломных зонах землетрясения в Тотгори.

4.4 Нелинейная идентификация грунтового разреза в пункте Дахан.

4.5 Трансформация спектров сейсмических волн в грунтовых слоях, квазистационарный вид спектра колебаний на поверхности.

4.6 Эффекты модуляционной неустойчивости сейсмических волн.

4.7 Выводы.

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕКТРОВ И КОГЕРЕНТНОСТЕЙ ВЫСОКИХ

ПОРЯДКОВ ДЛЯ АНАЛИЗА НЕЛИНЕЙНОСТИ ОТКЛИКА ГРУНТА И РЕШЕНИЯ ДРУГИХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.

5.1 Информативность спектров и когерентностей высоких порядков и методы их оценивания.

5.2 Использование спектров и когерентностей высоких порядков для выделения нелинейно-связанных компонент в сейсмических сигналах.

5.3 Анализ спектров и когерентностей высоких порядков реальных сейсмических сигналов.

5.4 Выводы.

Глава 6. НЕЛИНЕЙНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТРЕХЭТАЖНОЙ РАМЫ,

ВОЗБУЖДАЕМОЙ СИГНАЛАМИ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ.

Глава 7. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ

С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нелинейное поведение грунта и преобразования сейсмических волн при интенсивных сейсмических воздействиях»

Актуальность проблемы. Характер и распределение разрушений при землетрясении в большой степени определяются откликом грунта на сейсмическое воздействие, что отмечалось сейсмологами еще в позапрошлом веке. Локальным эффектам землетрясений, связанным с грунтовыми условиями, всегда уделялось большое внимание в практике инженерной сейсмологии, поскольку большинство урбанизированных областей на земном шаре расположены в долинах рек, на мягких молодых осадочных отложениях. В речных долинах в сейсмоопасных районах расположены такие большие города мира как Лос Анжелес, Сан-Франциско, Сан- Сальвадор, Каракас, Лима, Богота, Токио, Осака, Кобе, Катманду, Манила, Салоники, Мехико. Распространенность и значимость эффектов влияния грунта на характеристики колебаний на поверхности стимулировали многочисленные инструментальные, теоретические и численные исследования, направленные на лучшее понимание и количественное оценивание этих эффектов. Их исключительно важное значение видно из большого числа появившихся в последние годы обзорных работ: [Aki, Irikura, 1991], [Aki, 1993], [Faccioli, 1995], [Finn et al., 2000] и других. Помимо эффектов топографии, установлены следующие механизмы преобразований сейсмических волн в грунтовых слоях: усиление колебаний в приповерхностных слоях с меньшими значениями скоростей и плотностей, резонансные явления в верхней части разреза и нелинейность связи напряжение-деформация. При сильных воздействиях поведение грунта становится нелинейным, и проблема оценки отклика грунта существенно усложняется: отклик зависит как от состава, мощности и водонасыщенности грунтовых слоев, так и от магнитуды и частотного состава сейсмического воздействия. Нелинейность отклика грунта приводит' к изменению, иногда очень существенному, форм и спектров распространяющихся в грунтовых слоях сейсмических волн; резонансные частоты слоев оказываются зависящими от интенсивности воздействия и при сильных воздействиях могут заметно снизиться относительно значений, определяемых по записям сейсмического шума или слабых землетрясений. При сильных воздействиях изменяются реологические свойства грунтов, что часто связано с перемещением грунтовых вод. Возможны изменения фазового состояния грунта, когда грунт разжижается или насыщается пузырьками газа; при этом проявляются свойства динамической неустойчивости грунта: увеличение его деформируемости и снижение прочности.

В настоящее время оценивание отклика грунта при сейсмических воздействиях - один из наиболее важных и проблемных вопросов инженерной сейсмологии. Знание вероятных параметров сейсмических колебаний на поверхности грунта необходимо для расчета спектров реакции, динамических напряжений и деформаций, которые могут вызвать нестабильное поведение грунта и разрушение построек, для оценивания возможности разжижения грунта. Примеры разрушительных землетрясений последних лет: Спитак, 1988; ЛомаПриета, 1989; Нортридж, 1994; Кобе, 1995; Нефтегорск, 1995; Тайвань, 1999; Гуджарат, 2001 показали, что повреждения строений и объектов, построенных на грунтовых основаниях, велики и, следовательно, необходимы более надежные и адекватные расчеты поведения грунта in situ при сейсмических воздействиях. Актуальность проблемы общепризнанна в мировом сейсмологическом сообществе. В последние десятилетия для изучения отклика грунта в мире развиваются сети вертикальных сейсмических групп, создаются базы данных по сильным движениям. Накопленные к настоящему времени записи сильных землетрясений, сделанные вертикальными группами, позволяют продвинуться в решении этой проблемы.

Цель работы - построение моделей поведения грунтов различного состава, водонасыщенности и глубины залегания in situ при сейсмических воздействиях, изучение механизмов и закономерностей преобразования интенсивных сейсмических волн в грунтовых слоях, разработка методов прогноза отклика грунта при будущих землетрясениях.

Направления исследований.

1. Обобщение опыта лабораторных и полевых исследований динамических характеристик грунтов, характерных форм реакции связных и несвязных грунтов на динамические нагружения и найденных эмпирических закономерностей, анализ современных методов расчета отклика грунта.

2. Разработка алгоритмов построения моделей отклика грунта in situ по записям вертикальных сейсмических групп.

3. Исследование закономерностей поведения различных типов грунтов in situ в приразломных зонах сильных землетрясений, анализ факторов, определяющих особенности поведения грунтов в условиях динамического нагружения in situ.

4. Исследование явлений деградации модулей упругости и увеличения гистерезисного поглощения в грунтах различных типов in situ при сейсмических воздействиях.

5. Разработка методов нелинейной идентификации грунтовых профилей, исследование типов и количественных характеристик нелинейности отклика грунта в приразломных зонах сильных землетрясений.

6. Изучение закономерностей преобразования спектров интенсивных сейсмических волн, распространяющихся в грунтовых слоях.

7. Исследование возможностей использования математического аппарата спектров и когерентностей высоких порядков для изучения нелинейности отклика грунта и решения других геофизических задач.

8. Развитие методов сейсмического микрорайонирования с учетом нелинейных свойств грунтов, разработка компьютерных программ для расчета отклика грунта при сейсмических воздействиях различной интенсивности.

9. Адаптация развитых методов для расчета отклика инженерных конструкций при сейсмических воздействиях.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. Модели поведения грунтов в условиях динамического нагружения строятся на основе измерения их динамических характеристик, и к настоящему времени разработано множество полевых и лабораторных методов определения динамических параметров грунтов в области малых и больших деформаций. Однако они дают лишь ограниченную информацию: результаты измерений одних и тех же параметров одних и тех же грунтов, полученные лабораторными и полевыми методами, как правило не совпадают, также остаются различия между условиями динамического нагружения грунтов in situ и их лабораторными и полевыми аналогами. Наиболее перспективным подходом признано изучение поведения грунтов при сейсмических воздействиях in situ, интерпретация записей вертикальных (скважинных) сейсмических групп.

Скважинные наблюдения неуклонно развиваются, и в настоящее время в мире созданы целые сети вертикальных групп: Kik-Net (Япония), DART (Тайвань), SCEC (Лос Анжелес), Bay Bridges (Сан- Франциско) и другие. В диссертации разработана методика построения моделей поведения верхних 100-200 метров грунтовых слоев in situ при сильных воздействиях на основе записей вертикальных групп (методика распространена также на поведение инженерных конструкций). Построенные таким образом модели поведения грунта свободны от априорных предположений и допущений о поведении грунтовых слоев и характере протекающих в них процессов; критериями их достоверности является хорошее i согласие зарегистрированных и рассчитанных акселерограмм сильных землетрясений, физическая корректность полученного описания процессов, протекающих в грунтах при сильных движениях, и подобие моделей, построенных по разным компонентам записей.

Построенные модели поведения грунта используются в численных экспериментах по исследованию преобразований интенсивных сейсмических волн в грунтовых слоях. На основе развитых в системном анализе методов нелинейной идентификации, теории и методологии Вольтерра-Винера определяются типы и количественные характеристики нелинейности отклика грунта. Представление отклика грунтового профиля в виде ряда Вольтерра или ряда Винера является расширением в область нелинейных систем интегрального представления отклика линейной системы как свертки входного сигнала с импульсной характеристикой системы. По аналогии с импульсной характеристикой линейной системы, наборы ядер Вольтерра-Винера можно рассматривать как обобщенные импульсные характеристики нелинейных систем - грунтовых профилей. Достоверность результатов подтверждается оценками, полученными методами анализа спектров и когерентностей высоких порядков, результатами полевых экспериментов по исследованию нелинейных сейсмических эффектов, записями сильных землетрясений. На основе полученных результатов и оценок сформулированы рекомендации по учету нелинейных свойств грунтов в сейсмическом микрорайонировании.

Основные защищаемые положения:

1. Модели поведения грунтовых слоев (верхних 100-200 м) in situ при сильных землетрясениях, детально описывающие реальное поведение грунтов на различных эпицентральных расстояниях, и методика их построения по записям вертикальных сейсмических групп.

2. Результаты исследования изменений реологических свойств грунтовых слоев при землетрясениях с магнитудамиMw 7-6.8. '

3. Результаты нелинейной идентификации грунтовых профилей, оценки содержания ( нелинейных компонент в отклике грунта при землетрясениях с магнитудами Mw -6.7-6.8, связь характеристик нелинейности отклика грунта с формами зависимостей напряжение-деформация грунтовых слоев.

4. Физическая природа и условия возникновения явлений модуляционной неустойчивости, наблюдающихся при распространении сейсмических волн в грунтовых слоях.

5. Квазистационарный вид спектра сейсмических колебаний на поверхности грунтовых толщ Еф ~f~k, который достигается в случаях сильных проявлений нелинейности отклика грунта в результате нелинейного поглощения и перераспределения энергии при взаимодействии спектральных составляющих распространяющихся сейсмических волн.

6. Методика применения математического аппарата спектров и когерентностей высоких порядков для исследования нелинейности отклика грунта и фазово-связанных колебаний во временных сериях.

7. Рекомендации для сейсмического микрорайонирования по учету нелинейности отклика грунта при сейсмических воздействиях.

Разработанная соискателем и изложенная в диссертации совокупность теоретических положений представляет собой крупное научное достижение в инженерной сейсмологии и служит целям снижения ущерба от землетрясений.

Научная новизна.

Важнейшие результаты, полученные впервые, следующие:

1. Разработан метод построения численных моделей поведения грунтовых слоев при сильных землетрясениях in situ по записям вертикальных сейсмических групп, построены модели поведения грунта в приразломных зонах сильных землетрясений. Развитая методика адаптирована и применена для расчета поведения инженерной конструкции при ее динамических испытаниях.

2. Исследованы изменения реологических свойств грунтовых слоев, вызванные сильными движениями.

3. Проведена нелинейная идентификация грунтовых профилей, определены типы и количественные характеристики нелинейности отклика грунта на различных эпицентральных расстояниях.

4. В численных экспериментах исследованы физические механизмы и условия возникновения эффектов модуляционной неустойчивости и генерации субгармоник, наблюдающихся при распространении сейсмических волн в грунтовых слоях.

5. Найден квазистационарный вид спектра интенсивных сейсмических колебаний на поверхности грунтовых толщ E(f) ~ / ~к; такая форма спектра достигается при достаточно сильных проявлениях нелинейности отклика грунта.

6. Разработана и опробована методика комплексного анализа функций бикогерентности, трикогерентности и когерентностей 5-го и 6-го порядков для исследования нелинейности отклика грунта и фазово-связанных колебаний во временных сериях.

Практическая полезность работы.

Разработанные в диссертации методы и построенные численные модели нелинейного поведения грунта при сейсмических воздействиях позволяют решать многие задачи инженерной сейсмологии: прежде всего, получить данные о поведении грунтовых слоев in situ при сильных сейсмических воздействиях и установить закономерности поведения грунтов в зависимости от их состава, водонасыщенности и глубины залегания, при сейсмических воздействиях разной интенсивности, чтобы прогнозировать отклик грунта при будущих землетрясениях.

Оценки степени нелинейности отклика грунта при землетрясениях различной интенсивности на различных эпицентральных расстояниях и установленные закономерности преобразований сейсмических волн в грунтовых слоях важны для прогноза интенсивности и спектрального состава колебаний на поверхности в том или ином месте. Разработанные методы могут также применяться для исследования поведения инженерных конструкций при сейсмических воздействиях.

Развитые методы анализа временных рядов с использованием спектров и когерентностей высоких порядков могут применяться как для исследования нелинейности отклика среды, так и для выделения фазово-связанных колебаний во временных сериях; в последнем случае наиболее успешен комплексный подход, т.е. анализ спектров и когерентностей разных порядков.

На основе сделанных в работе заключений и полученных оценок даны рекомендации для сейсмического микрорайонирования по учету нелинейности отклика грунта, разработаны алгоритмы и написаны компьютерные программы оценки отклика грунта с учетом его состава, водонасыщенности и глубины залегания, позволяющие рассчитать отклик заданного грунтового профиля на сейсмическое воздействие произвольной формы и интенсивности.

Реализация результатов. Основные результаты диссертации получены в ходе выполнения инновационных научно-исследовательских работ в рамках программы JSPS (Japanese Society for the Promotion of Science), грант P00099, в лаборатории Сильных Движений Института по Предотвращению Стихийных Бедствий (Disaster Prevention Research Institute) Университета Киото (Япония), а также в Институте физики Земли РАН. Часть результатов получена в рамках научно-исследовательской программы Национального Научного Совета Тайваня, в ходе работ в Национальном Исследовательском Центре по Инженерной Сейсмологии Тайваня (National Center for Research in Earthquake Engineering), грант NSC91-221 l-E-002-079. Полученные в диссертационной работе результаты использованы в работах по оценке сейсмической опасности при расчете синтетических ► акселерограмм и параметров колебаний на поверхности грунта на строительных площадках в г. Петропавловске-Камчатском, г. Сочи, Краснодарском крае и на шельфе Каспийского моря.

Апробация работы и публикации. Отдельные разделы работы докладывались на Всероссийских конференциях и семинарах (Москва, 1997); Международных научных конференциях и симпозиумах (Кобе, 1993; Ницца, 1995; Салоники, 1997; Ницца, 1998; Бирмингем, 1998; Токио и Хаконе, 2000; Цукуба, 2000; Сан-Франциско, 2000; Филадельфия,

2001; Саппоро, 2003; Беркли, 2004), на специальных семинарах (Прага, Геофизический Институт, 1995; Киото, Исследовательский Институт по Предотвращению Стихийных Бедствий, 1999, 2000, 2001, 2003; Тайбей, Национальный Исследовательский Центр по Инженерной Сейсмологии, 2003; Академия Наук Тайваня, Институт наук о Земле, 2003), на семинарах в Акустическом Институте им. Н.Н. Андреева (2004), на кафедре акустики физического факультета МГУ (2004), в Центральном Научно-Исследовательском Институте Строительных Конструкций (ЦНИИСК) им. В.А. Кучеренко, в Институте физики Земли РАН (2001, 2004), в Институте Вулканологии и сейсмологии и Камчатской опытно-методической сейсмологической партии Геофизической службы РАН (2004), и в Институте Геоэкологии РАН (2005). Основное содержание диссертации отражено в 33 печатных работах, 14 из которых - индивидуальные работы автора, из них 10 в рецензируемых научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, трех приложений и библиографии, включающей 288 наименований. Работа изложена на 348 листах текста, содержит 118 рисунков и 21 таблицу.

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Павленко, Ольга Витальевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе развит новый подход к исследованию поведения грунтов in situ и преобразований сейсмических волн в грунтах при интенсивных сейсмических воздействиях. В заключительных главах разработанные методы распространены на исследование поведения инженерных конструкций и даны рекомендации для сейсмического микрорайонирования по учету нелинейности отклика грунта при интенсивных воздействиях. Выполненные исследования основаны на интерпретации наблюдений поведения грунтов in situ, что представляется наиболее перспективным направлением в изучении динамического поведения грунтов. Основные результаты работы следующие:

Разработана методика построения моделей поведения грунта при сильных землетрясениях in situ по записям вертикальных сейсмических групп, построены модели поведения грунта в приразломных зонах сильных землетрясений последних лет Японии и Тайваня, детально отражающие поведение различных слоев грунта и изменения упругих модулей в грунтовых слоях при интенсивных сейсмических воздействиях. Установлены общие закономерности, связывающие особенности поведения грунта in situ с его составом, водонасыщенностью и глубиной залегания, а также с интенсивностью и характером сейсмического воздействия. Развитая методика адаптирована и опробована для расчета поведения инженерных конструкций в условиях динамического нагружения.

Показано, что в приразломных зонах сильных землетрясений (Mw ~6,7-6,8 и выше) сильные движения вызывают не только существенные изменения модулей сдвига, но также изменения реологических свойств рыхлых приповерхностных грунтов. Сделаны оценки уменьшения модулей сдвига в грунтовых слоях при землетрясениях с Mw ~6,7-6,8: в ходе землетрясения в приповерхностных слоях грунта (до глубин -10-15 м) падение модулей сдвига достигает ~80-90% от начальных значений вблизи разломной плоскости, ~50-60% на удалениях 6-8 км от разломной плоскости (~1/6-1/4 ее длины) и снижается до нескольких процентов на удалениях порядка длины разломной плоскости. Изменения реологических свойств грунта имеют место при уменьшении модулей сдвига более чем на ~50%.

Проведена нелинейная идентификация грунтовых профилей в приразломных зонах сильных землетрясений, определены типы и количественные характеристики нелинейности отклика грунта для Р- и S-волн. Показано, что в приразломных зонах землетрясений с Mw ~6,7-6,8 и выше поведение рыхлых приповерхностных грунтов существенно более «нелинейно», чем это учитывается существующими компьютерными программами нелинейного анализа отклика грунта: для S-волн на удалениях до ~6-8 км от разломной плоскости '1/6—1/4 ее длины) отмечаются сильные проявления нелинейности, содержание нелинейных компонент в отклике грунта превышает -40% интенсивности отклика; на удалениях порядка длины разломной плоскости проявления нелинейности слабее, нелинейные компоненты составляют ~6-12% интенсивности отклика грунта. Для Р-волн проявления нелинейности отклика грунта существенно слабее.

Показано, что нелинейные компоненты отклика грунта включают компоненты нечетных (3-го, 5-го, и т.д.) и, в отдельных случаях, четных (2-го, 4-го, и т.д.) порядков; их соотношение определяется формами гистерезисных зависимостей напряжение-деформация в приповерхностных, наиболее рыхлых, грунтовых слоях. Ветви нагружения (и разгрузки) зависимостей напряжение-деформация, как правило, представляют собой преимущественно нечетные функции, и это обусловливает преобладание в отклике грунта нелинейных компонент нечетных порядков. Нелинейные компоненты четных порядков появляются и становятся соизмеримыми с нелинейными компонентами нечетных порядков лишь в случаях, когда ветви нагружения зависимостей напряжение-деформация приобретают существенные по величине четные составляющие: при распространении сейсмических волн вблизи свободной поверхности или мягких включений, в разжиженных грунтах, при большой интенсивности колебаний, при условии незамкнутых петель гистерезиса.

Показано, что на частотах, соответствующих резонансным частотам грунтовых профилей, наблюдаются нелинейные эффекты модуляционной неустойчивости и генерации субгармоник распространяющихся в грунтовых слоях сейсмических волн; эти явления связаны с возникновением в среде дисперсии скоростей распространения сейсмических волн вследствие нелинейности отклика грунта.

Найден квазистационарный вид спектра сейсмических колебаний на поверхности грунта: E(f) ~f~k, который достигается в случаях сильных проявлений нелинейности отклика грунта как результат действия двух механизмов: регулируемого соотношениями Мэнли-Роу перераспределения энергии между спектральными составляющими распространяющихся в грунтовых слоях сейсмических волн при их взаимодействии и нелинейного поглощения.

Развита методика применения математического аппарата спектров и когерентностей высоких порядков (до 6-го порядка) для исследования нелинейности отклика грунта и фазово-связанных колебаний во временных сериях. Показана информативность спектров и когерентностей высоких порядков, сделаны оценки длительности записей, необходимой для выявления предположительно содержащихся в них нелинейных компонент.

На основе полученных результатов развиты методические подходы для учета нелинейного поведения грунтов в сейсмическом микрорайонировании. Показано, что использование многих применяемых в настоящее время стандартных программ расчета отклика грунта может привести к недооценке сейсмического эффекта и ошибкам в оценках спектрального состава колебаний при интенсивных сейсмических воздействиях. Разработаны компьютерные программы для расчета отклика грунтовых профилей, включающих грунты различного состава и водонасыщенности, при сейсмических воздействиях произвольной интенсивности.

Выполненные исследования основаны на обработке практически всех имеющихся к настоящему времени в мировой базе данных записей сильных движений, сделанных вертикальными группами. Полученные результаты имеют прямое практическое приложение: они дают возможность прогнозировать отклик грунта при землетрясениях с магнитудой Mw < 6.7-6.8 в пунктах, для которых известны параметры грунтовой толщи и можно оценить входной сигнал от будущего землетрясения.

Дальнейшие исследования очевидно должны вестись в следующих направлениях:

1. По мере развития и пополнения мировой базы данных по сильным движениям -построение моделей поведения грунта при землетрясениях с магнитудами Mw > 6.8, в разнообразных инженерно-геологических условиях, на различных эпицентральных расстояниях - расширение наших представлений о поведении грунта при сильных воздействиях.

2. Совершенствование алгоритмов расчета отклика грунта и моделей поведения грунта. В перспективе - развитие сетей вертикальных групп в сейсмичных районах России, для уточнения региональных и локальных моделей поведения грунта и прогноза отклика грунта при интенсивных воздействиях.

3. Развитие методов анализа СВП и КВП, совершенствование алгоритмов оценивания СВП и КВП и выделения фазово-связанных колебаний во временных сериях, использование их для исследования слабых проявлений нелинейности среды. В перспективе -использование параметров нелинейности среды для диагностики ее напряженно-деформированного состояния, мониторинг состояния среды по параметрам нелинейности различных порядков.

4. Дальнейшее исследование нелинейных волновых эффектов в сейсмических полях, проверка результатов полевых экспериментов численными расчетами.

5. Применение развитых методов для исследования поведения инженерных конструкций, систем грунт - сооружение.

Таким образом, дальнейший прогресс связан с наблюдениями сильных движений, расширением базы данных по сильным движениям, а также с разработкой и совершенствованием расчетных алгоритмов.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Павленко, Ольга Витальевна, 2005 год

1. Айзенберг Я.М. Строительная наука против стихии, Природа, № 12, с. 68-78, 1989.

2. Алешин А.С., Гущин В.В., Креков М.М., и др. Экспериментальные исследования нелинейных взаимодействий сейсмических поверхностных волн, Докл. АН СССР, т.260, 3, 574-575, 1981.

3. Аки К., Ричарде П. Количественная сейсмология, М., Мир, в 2-х томах, 880 е., 1983.

4. Аптикаев Ф.Ф. Сильные движения грунта при землетрясениях, Автореф. докт. дисс., Москва, ИФЗ, 2001.

5. Береснев И.А., Соловьев B.C., Шалашов Г.М. Нелинейные и параметрические явления в сейсмике гармонических вибросигналов, Проблемы нелинейной сейсмики, М., Наука, 180-186, 1987.

6. Бюс Е.И., Цхакая А.Д. Сейсмологические основы сейсморайонирования Кавказа, Бюлл. Совета по сейсм. АН СССР, № 8, 1960.

7. Васильев Ю.И., Иванова Л. А., Щербо М.Н. Измерение напряжений и деформаций в грунте при распространении взрывных волн, Изв. АН СССР, физика Земли, 1, 21-37, 1969.

8. Васильев Ю.И. Новая задача инженерной сейсмологии-расчет зон текучести в слое грунта при сильном землетрясении, Проблемы нелинейной сейсмики. М. Наука, 145-149, 1987.

9. Ю.Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М. Наука, 384 е., 1979.

10. П.Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов М. Эдиториал УРСС, 264 с, 1999.

11. Гвоздев А.А., Кузнецов В.В. Откольные явления в грунтах, наблюдаемые при сейсморазведке. Изв. АН СССР, физика Земли, № 5,1967.

12. Гвоздев А.А., Зволинский Н.В., Ковшов А.Н. Сейсмические колебания земной поверхности в зависимости от местных условий, Изв. АН СССР, Физика Земли, № 9, 1029, 1982.

13. Герсеванов Н.М. Основы динамики грунтовой массы. М., ОНТИ, 1937.

14. Гзелишвили И.А. Сейсмическое микрорайонирование г. Тбилиси, Сообщения АН ГрузССР, т. VII, №> 4, 1946.

15. Горбатиков А.В., Ильинский Д.А., Кривцов Е.П., Павленко О.В., Яковлев А.П. Исследование метрологических характеристик сейсмопреобразователей с помощью лазерного деформометра, Сейсмические приборы: Сб.научн. Трудов, 25-26, 103-110, 1996.

16. Горшков Г.П. Вопросы сейсмотектоники и сейсмическое районирование территории Китайской Народной Республики, Бюлл. Совета по сейсм. АН СССР, № 7, 1960.

17. Грайзер В.М., Молотков С.Г., Анализ акселерограмм сильных движений землетрясения 15 октября 1979 г. в Империал Вэлли, Вопросы инженерной сейсмологии, вып. 24, Оценка сейсмической опасности, 62-73, 1983.

18. Григорян С.С. Об общих уравнениях динамики грунтов, Доклады АН СССР, 124, 2, 1959.

19. Григорян С.С. Об основных представлениях динамики грунтов, «Прикладная математика и механика», т. 24, вып. 6, 1960.

20. Грошков A.JI., Шалашов Г.М. Уравнения нелинейной динамики упруго-релаксационной среды, Докл. Акад. Наук СССР, 290, 4, 825-827, 1986.

21. Гуменский Б.М. Основы физико-химии глинистых грунтов и их использование в строительстве, Л.-М., Стройиздат, 255, 1965.

22. Гурвич И.И, Сейсмическая разведка, М., Недра, 551 е., 1970.

23. Гущин В.В., Шалашов Г.М. О возможности использования нелинейных сейсмических эффектов в задачах вибрационного просвечивания Земли, Исследование Земли невзрывными сейсмическими источниками, М. Наука, 144-155, 1981.

24. Гущин В.В., Павленко О.В. Изучение нелинейно-упругих свойств земных пород по сейсмическим данным, Современная сейсмология. Достижения и проблемы, М., 13, 1998.

25. Гущин В.В., Павленко О.В. Исследование нелинейно-упругих свойств среды по биспектральным характеристикам сейсмического шума, Вулканология и сейсмология, № 4-5, 162-177, 1998.

26. Гущин В.В., Павленко О.В. Оценивание нелинейно-упругих характеристик горных пород по сейсмическим данным., Вулканология и сейсмология, № 4/5, с. 137-144, 1999.

27. ЗО.Зайцев Л.П. О колебаниях, возникающих под действием поперечной волны в пластическом слое, покрывающем упругое полупространство, Изв. АН СССР, Физика Земли, № 11, 13-24, 1982.

28. Зайцев Л.П. О движении среды с произвольным распределением предела пластичности поглубине под действием поперечной волны, Изв. АН СССР, Физика Земли, № 9, 3-17, 1985.32.3арембо Л.К., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику. М. Наука, 1966.

29. Заруба К., Менцл В. Инженерная геология, М. Мир, 1979.

30. Захаров В.Е., Манаков С.В., Новиков С.П., Питаевский ЛП. Теория солитонов: Метод обратной задачи. М. Наука, 319 е., 1980.35.3волинский Н.В. Волновые процессы в неупругих средах. Проблемы инженернойсейсмологии. 23, 4-19, 1982.

31. Зб.Зименков С.В., Назаров В.Е. Нелинейные акустические эффекты в образцах горных пород, Изв. АН СССР, Физика Земли, 1,13-18, 1993.

32. Иванов П.Л. Уплотнение малосвязных грунтов взрывами. М. Недра, 1983.

33. Исакович М.А. Общая акустика. М. Наука, 493 е., 1973.

34. Кадомцев В.В., Карпман В.И. Успехи физических наук. Т. 103. № 2, 27-48, 1971.

35. Кадомцев Б.Б., Канторович В.М. Теория турбулентности в гидродинамике и плазме, Изв.

36. Вузов, Радиофизика, т. 17, с. 509, 1974.

37. Компанеец А.С. Ударные волны в пластической уплотняющейся среде. ДАН СССР, т. 109, № 1, 49-52, 1956.

38. Красников Н.Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения. Л, Стройиздат, 1970.

39. Ландау Л.Д., ЛифшицЕ.М. Теория упругости. М., Наука, 1987.

40. Ландау Л.Д., ЛифшицЕ.М. Механика. М., Наука, 1988.

41. Ляхов Г.М. Определение динамической сжимаемости грунтов, Основания, фундаменты и механика грунтов. № 3, 1966.

42. Ляхов Г.М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах. М. Недра, 1974.

43. Ляховский В.А., Мясников В.П. Разномодульность, анизотропия и отражающие границы, Изв. АН СССР, физика Земли, № 11, 1986.

44. Ляховский В.А. Применение разномодульной модели к анализу напряженно* деформированного состояния горных пород, Изв. АН СССР, физика Земли, № 2, 1990.

45. Малахов А.Н. Кумулянтный анализ негауссовых случайных процессов и их преобразований. М. Советское Радио. 1978.

46. Маслов В.П., Мосолов П.П., Соснина Е.В. О типах разрывов решений уравнения продольных, свободных, одномерных движений в разномодульной среде. Вопросы нелинейной механики сплошной среды. Ред. Зволинский Н.В. и др., Таллин, Валгус, 1985.

47. Маслов Н.Н. Условия устойчивости водонасыщенных песков. М. Госэнергоиздат, 1959.

48. Медведев С.В. Инженерная сейсмология. М. Гос. Изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 283 е., 1962.

49. Мельников В.В., Рыков Г.В. О влиянии скорости деформирования на сжимаемость лессовых грунтов, ПМТФ, № 2, 1965.

50. Механика разрушения и прочность материалов. Усталость и циклическая трещиностойкость конструкционных материалов. Киев, Наукова Думка, 679 е., 1990.

51. Мусаэлян А.А. Предварительные результаты лабораторных исследований грунтов при динамических нагрузках, ДАН Тадж. ССР, т. 8,1964.

52. Мишель А.Г., Шульман С.Г. Динамика многофазных грунтовых сред, Санкт-Петербург, ОАО ВНИИГ им. Веденеева, 396 е., 1999.

53. Монахов Ф.И. Низкочастотный сейсмический шум Земли, М., Наука, 94 е., 1977.

54. Николаев А.В. Сейсмические свойства рыхлой среды, Изв. АН СССР, физика Земли, 2, 1967.

55. Николаев А.В. Проблемы нелинейной сейсмики. Проблемы нелинейной сейсмики, М. Наука, 5-20, 1987.

56. Николаев А.В., Павленко О.В., Яковлев А.П. Квазистатические деформации земной поверхности, вызванные вибровоздействием, и нелинейные свойства земных пород.,. Известия РАН, Физика Земли, N12, 3-11, 1994.

57. Николаевский В.Н. Механический свойства грунтов и теория пластичности, Итоги науки и техники, ВИНИТИ, Механика твердых деформируемых тел, М., т. 6, 1972.

58. Николаевский В.Н. Современные проблемы механики грунтов, Определяющие законы механики грунтов, ред. Ишлинский А.Ю., Черный Г.Г. М. Мир, 210-226, 1975.

59. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред. М., Недра, 232 е., 1984.

60. Островский А.А. Обобщенные спектры донного сейсмического шума, Океанология, т. XXII, вып. 6, 980-983, 1982.

61. Оценка влияния грунтовых условий на сейсмическую опасность. Методическое руководство по сейсмическому микрорайонированию, ред. О.В. Павлов М. Наука, 223 е., 1988.

62. Павленко О.В., Яковлев А.П. Изменение интенсивности высокочастотного сейсмического шума в поле волн телесейсмических землетрясений, Физика Землям, № 7, 20-28, 1995.

63. Павленко О.В., Гущин В.В. Связь глобальных деформационных процессов и флуктуаций фаз техногенных компонент сейсмического шума, Вулканология и сейсмология, № 3, 6072, 2002.

64. Павленко О.В. О нелинейно-упругом поведении грунтов при сильных землетрясениях, Наука и технология в России, № 7(58), 2002, №1(59), 9-13, 2003.

65. Павленко О.В. Упругая нелинейность осадочных пород, ДАН, т.389, № 2, 247-251, 2003.

66. Покровский Г.И., Наседкин Н.А., Синельщиков С.И. Исследование сжатия почвы при разных скоростях деформации, Почвоведение, № 1, 1938.

67. Попов В.В. Инженерно-геологические критерии детального сейсмического районирования, Труды Ин-та физики Земли, № 5, 1959.

68. Программа Развитие физических основ сейсмических методов, Москва, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта, Отдел физических основ разведочной геофизики, 240 е., 1981.

69. Рабинович М.И., Трубецков Д. И. Введение в теорию колебаний и волн, М., Наука, 432 е., 1984.

70. Рахматуллин Х.А., Сагомонян А .Я., Алексеев Н.А. Вопросы динамики грунтов. М., Изд-воМГУ, 1964.

71. Родионов В.Н., Адушкин В.В., Костюченко В.Н. и др. Механический эффект подземного взрыва. М., Наука, 1971.

72. Руденко О.В., Солуян С.И. Теоретические основы нелинейной акустики, М. Наука, 1975.

73. Руденко О.В. Взаимодействие интенсивных шумовых волн, УФН, т. 149, 3, 413-447, 1986.

74. Сагомонян А.Я. Обзор некоторых работ по динамике грунтов, Вестник МГУ, № 5, 1967.

75. Сайфиддинов С. Развитие просадочных деформаций увлажненных лессов при сейсмических воздействиях, Автореф. дисс. канд. техн. наук, М. 1987.

76. Сафарян А.Н. О методике сейсмического районирования и микрорайонирования, Труды Ин-та строит. Дела АН Груз.ССР, вып. VI, 1957.

77. Сеть сейсмических станций Японии по регистрации сильных движений Kik-Net, вебсайт: http://www.kik.bosai.go.jp/kik/search/indexen.html

78. Соловьев B.C. Экспериментальное изучение нелинейных сейсмических явлений, Проблемы нелинейной сейсмики, М. Наука, 164-179, 1987.

79. Ставницер JI.P. Исследование динамической сжимаемости грунтов, Сборник трудов НИИ оснований, № 56, М., Стройиздат, 1966.

80. Табулевич В.Н., Брандт И.С., Трошина Г.М. Об источниках возбуждения микросейсмических колебаний в северной части Атлантического океана и северозападной части Тихого океана, Сейсмические исследования в Восточной Сибири, М. Наука, 164-174, 1981.

81. Танкаева Л.К. Природа структурных связей и плывунность лессов бассейна нижнего течения р. Вахш, Автореф. дисс. канд. геол.-мин. наук, М. 1964.

82. Уломов В.И. Моделирование зон возникновения очагов землетрясений на основе решеточной регуляризации // Физика Земли. 1998. № 9. С. 20-38.

83. Уломов В.И., Шумилина JI.C. Прогноз сейсмической опасности на территории России // Проекты и инвестиции. № 3/6, с. 2-6, 2000.

84. Ультразвук. Маленькая энциклопедия, гл.редактор И.П. Голямина, Изд-во «Советская энциклопедия», Москва, с. 233, 1979.

85. Хаврошкин О.Б. Сейсмическая нелинейность, Москва, ОИФЗ РАН, 110 е., 2000.

86. Хассельман К. Описание нелинейных взаимодействий методами теоретической физики (с приложением к образованию волн ветром). Нелинейная теория распространения волн. М. Мир, 1970.

87. Цшохер В.О. Сейсмика в проблемах планировки городов, Труды физико-техн. Ин-та Туркменского филиала АН СССР, Ашхабад, 1949.

88. Цытович Н.А. Механика грунтов, М. Высшая школа, 259с., 1968.93 .Шалашов Г.М. Кросс-модуляция акустических волн на кубической нелинейности твердых тел, Акустический журнал, XXX, 3, 386-390, 1984.

89. Шемякин Е.И. О волнах напряжений в прочных горных породах. ПМТФ, №5, 83-93, 1963.

90. Aguirre J., К. Irikura. Nonlinearity, Liquefaction, and Velocity variation of Soft Soil Layers in PI, Kobe, during the Hyogo-ken Nanbu Earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 87, 1244-1258, 1997.

91. Aki K. Local site effects on weak and strong ground motion, Tectonophysics, 218, 93-111, 1993.

92. Aki К., K. Irikura. Characterization and mapping of earthquake shaking for seismic zonation, Proc 4th Int. Conf. on Seismic Zonation, August 25-29, Stanford, California, 1, 61-110, 1991.

93. Akkerman E. Thixotropy and fluidity of fine-grained soils, Problems of Engineering Geology, 1, 73-92, 1958.

94. Aleksandrov S.I., Pavlenko O.V., Malyshev Yu.K. Polarization and Bispectra of Microseisms Observed at the Borovoe Geophysical Observatory, Volcan. and Seismology, 22, 571-580, 2001.

95. Archuleta R. J. Direct observations of nonlinearity in accelerograms. The Effects of Surface Geology on Seismic Motion, Irikura, Kudo, Okada & Sasatani (eds), Balkema, Rotterdam, 787792, 1998.

96. Archuleta R.J., Steidl J.H. Borehole array data: open windows into site response, 10th International Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Philadelphia, USA, October 7-10, Volume of Extended Abstracts, vi, 2001.

97. Archuleta R.J., D. Lavallee, L.F. Bonilla. New Observations and Methods for Modeling Nonlinear Site Response, Proceedings Fourth National Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, no. 3.13, 2001.

98. KM.Arulanandan K., Scott R.F. eds., Proc. Int. Conf. on the Verification of Numerical Procedures for the Analysis of Soil liquefaction Problems, Davis, California, 1996.

99. Barber E.S. Discussion on the paper "Thixotropic characteristics of compacted clays" by H.B.Seed, C.K.Chan, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 1958.

100. Bard P.-Y. Effects of surface geology on ground motion: Recent results and remaining issues, in Proc. 10th ECEE, Duma (Ed.), Balkema, Rotterdam, 305-324, 1995.

101. Bard P.-Y., Pitilakis K. Seismic zonation and ground motion interface, Proceedings of the 5th International conference on Seismic Zonation, October 17-19, Nice, France, Ouest Editions, vol. Ill, pp. 2127-2153, 1995.

102. Bard P.-Y. Microtremor measurements: A tool for site effect estimation? The effects of Surface Geology on Seismic Motion, Eds. Irikura, Kudo, Okada and Sasatani, Balkema, Rotterdam, 1251-1279, 1999.

103. Beresnev I.A., Wen K.-L., Yeh Y.T. Nonlinear soil amplification: Its corroboration in Taiwan, Bull. Seism. Soc. Am., 85, 496-515, 1995. i

104. Beresnev I.A., K.-L. Wen Nonlinear Soil Response a Reality? Bull. Seism. Soc. Am., 86, 1964-1978, 1996.

105. Bernard P. Publ. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci., v. A-9, no.135, 175-182, 1978.

106. Biot M.A. General Theory of Three-Dimensional Consolidation, Jour. Appl. Physics, 12, 155164, 1941.

107. Biot M.A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid, The Journal of the Acoustical Society of America, 28, 2, 168-191, 1956.

108. Bolton M.D., Wilson J.M.R. An experimental and theoretical comparison between static and dynamic torsional soil tests, Geotechnique, v. 39, no. 4, 585-599, 1956.

109. Boswell P.G.H. A preliminary examination of the thixotropy of some sedimentary rocks, The Qurterly Journal of the Geological Society of London, 104, 4, 499-526, 1949.

110. Bouchon M. and Barker J.S., Seismic Response of a Hill: The Example of Tarzana, California, Bull. Seism. Soc. Am., 1996, vol. 86, no. la, 66-72.

111. Casagrande A. Liquefaction and cyclic deformation of sands. A critical review, Lecture at 5th

112. Panamerican Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Buenos Aires, 80-133, 1975.

113. Castro G. Liquefaction and cyclic mobility of saturated sands, Proceedings ASCE, 101, GT6, 551-569, 1975.

114. Castro G., Poulos S.J., Factor affecting liquefaction and cyclic mobility, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, vol. 103, no.GT6, 501-516, 1977.

115. Celebi M. Topographical and geological amplifications determined from strong-motion andaftershock records of 3 March 1985 Chile earthquake, Bull.Seism.Soc. Am, 77, 1147-1167, 1987.

116. Celebi M. Northridge (California) earthquake: unique ground motions. Third Int. Conf. On Recent Advances in Geotechn. Earth. Engineering and Soil Dynamics, St. Louis, MO, 3, 1411— 1416, 1995.

117. Chang C.-Y., C.M. Мок, H.T. Tang. Inference of dynamic shear modulus from Lotung downhole data, J. Geotech. Engrg., ASCE, 122(8), 657-665, 1996.

118. Chavez-Garcia F.J., Bard P.-Y. Gravity waves in Mexico? -1. Gravity perturbed waves in anelastic solid, bull. Seism. Soc. Am., 83, 1637-1665, 1993.

119. Chavez-Garcia F.J., Bard P.-Y. Gravity waves in Mexico? II. Coupling between an elastic solid and a fluid layer, Bull. Seism. Soc. Am., 83,1656-1675, 1993.

120. Chen A.T.F., Joyner W.B. Multi-linear analysis for ground motion studies of layered systems, report no. USGS-GD-74-020, NTIS no. PB232-704/AS, Clearinghouse, Springfield, VA 22151, 1974.

121. Chiu H.C. Data Files from the SMART-2 Strong Motion Array for the Chi-Chi Earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 5, 1391-1392,2001.

122. Constantopoulos I. V. Amplification studies for a nonlinear hysteretic soil model, Research rep. R73-46, Department of Civil Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 204 pp., 1973.

123. Coulter H.W., Migliaccio R.R. The Alaska earthquake, March 27 1964: effects on communities, effects of the earthquake of March, 27, 1964 at Valdez, U.S. Geological Survey Professional Paper 542-C, 1966.

124. Darragh, R.B., A.F. Shakal. The site response of two rock and soil station pairs to strong and weak ground motion, Bull. Seism. Soc. Am., 81, 1885-1899, 1991.

125. De Fazio T. L., Aki K., Alba J. Solid Earth tide and observed change in the "in situ" seismic velocity, J. geophys. Res., 78, 8, 1319-1322, 1973.

126. Dimitriu P. P. Self-modulation and recurrence phenomena in vibrator-induced steady-state sinusoidal ground vibrations, Phys.Earthplanet.Inter., 50, 74-82, 1988.

127. Dimitriu P.P., Papaioannou Ch.A., Theodulidis N.P. EURO-SEISTEST Strong-Motion Array Near Thessaloniki, Northern Greece: A Study of Site Effects, Bull. Seism. Soc. Am., 88, 3, 862873, 1998.

128. Dimitriu P. P. Preliminary results of vibrator-aided experiments in non-linear seismology conducted at Uetze, F.R.G., Phys. Earth Planet. Inter., 63, 172-180, 1990.

129. Dimitriu P., Theodulidis N., Bard P. Y. Evidence of nonlinear site response in HVSR from SMART1 (Taiwan) data, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 20(1-4), 155-165, 2000.

130. Dimitriu P., Theodulidis N., Hatzidimitriou P., Anastasiadis A. Sediment non-linearity and attenuation of seismic waves: a study of accelerograms from Lefkas, western Greece, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 21 (1), 63-1 A, 2001.

131. Duval A.-M., Bard P.-Y., Meneroud J.-P., Vidal S. Usefulness of microtremor measurements for site effect studies, Proceedings of the Xth European Conference on Earthquake Engineering, Vienna, August-September 1994 (ed. by Duma G.) 1, 521-528, 1995.

132. Duval A.-M., Bard P.-Y., Lebrun В., Lacave-Lachet C., Riepl J., Hatzfeld D. Site effect parameters approach with microtremor and earthquake : synthesis from various surveys. Boletin de Geofisica Teorica e Applicata 42 (3/4), 267-280, 2003.

133. Elgamal A.-W., M. Zeghal H.T. Tang, J.C. Stepp. Lotung downhole array. I: Evaluation of site dynamic properties, J. Geotech. Engrg., ASCE, 121(4), 350-362, 1995.

134. Faccioli E.E., Santoyo V., Leon T. Microzonation criteria and seismic response studies for the city of Managua, Proc. Earthquake Eng. Res. Inst. Conf. Managua, Nicaragua, Earthquake of Dec. 23, 1, 271-291, 1972.

135. Faccioli E. Induced hazards: earthquake triggered landslides, Proc. 5th Int. Conf. On Seismic Zonation, Oct. 17-19, Nice, France, vol. 3, 1908-1933, 1995.

136. Field E.H., Johnson P.A., Beresnev I.A., Zeng Y. Nonlinear ground-motion amplification by sediments during the 1994 Northridge earthquake, Nature, 390, 6660, 599-602, 1997.

137. Finn W.D.L., Lee K.W., Martin G.R. An effective stress model for liquefaction, GED, ASCE, 103 (GT6), 517-533, 1977.

138. Finn W.D.L. et al., Comparison of dynamic analysis of saturated sand, Proc. ASCE, GT Special Conference, 472-491, 1980.

139. Finn W.D.L. State-of-the-art of geotechnical earthquake engineering practice, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 20 (1-4), 1-15,2000.

140. Frankel A., Hough S.E., Friberg P., Busby R. Observations of Loma Prieta aftershocks from a dense array in Sunnyvale, California, Bull. Seism. Soc. Am., 81, 1900 1922, 1991.

141. Geli L, Bard P.-Y., Jullien B. The effect of topography on earthquake ground motion: A review and new results, Bull. Seism. Soc. Am., 78, 42 63, 1988.

142. Gilbert F. Gravitationally perturbed elastic waves, Bull. Seism. Soc. Am., 57, 783-794, 1967.

143. Goodman R.E., Seed H.B. Earthquake-induced displacements in sand embarkments. Journal oj the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 92, SM2, 336-351, 1966.

144. Graves R.W. Modeling three-dimensional site response effects in the Marina District Basin, San Francisco, California, Bull. Seism. Soc. Am., 83, 1042-1063, 1993.

145. Hardin B.O. The nature of damping in sands, Journ. Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 91, SMI, 63-97, 1965.

146. Hardin B.O., Drnevich V.P. Shear modulus and damping in soils: Measurement and parameter effects. Proc. Am. Soc. Civil Eng., J. Soil Mech. Found. Div., 98, 603-624, 1972.

147. Hardin B.O., Drnevich V.P. Shear modulus and damping in soils: Design equations and curves, Proc. Am. Soc. Civil Eng., J. Soil Mech. Found. Div., 98, 667-692, 1972.

148. Haskell N.A. The dispersion of surface waves on multilayered media, Bull. Seism. Soc. Am., vol. 43, 17-34, 1953.

149. Hatayama K., Matsunami K., Iwata Т., К. Irikura. Basin-Induced Love Waves in the Eastern Part of the Osaka Basin, J. Phys. Earth, 43, 131-155, 1995.

150. Haubrich, R.A. Earth Noise, 5 to 500 Millicycles per Second, Journ. Geophys. Res., 70, 14151427, 1965.

151. Hinich M.J., Clay C.S. The Application of the Discrete Fourier Transform in the Estimation of Power Spectra, Coherence, and Bispectra of Geophysical Data, Rev.Geoph., 6, 3, 347-363, 1968.

152. Hisada Y. An Efficient Method for Computing Green's Functions for a Layered Half-Space with Sources and Receivers at Close Depths, Bull. Seism. Soc. Am., 84, 1456-1472, 1994.

153. Hyodo M., Yasuhara K., Murata H., Hirao K. Prediction of pore pressure and deformation in | soft clay, Journ. of Geotechn. Engineering, Proc. JSCE no. 400/111-10, 151-159, 1994.

154. Civil Engineering, University of Berkeley, California, 1967. 170.Idriss I. M., Seed H. B. Seismic response of horizontal soil layers, Proc. Am. Soc. Civil Eng., J.

155. Soil Mech. Found. Div. 94, 1003-1031, 1968. 171.Idriss I.M. Response of Soft Soil Sites during Earthquakes, Proc. H. Bolton Seed Memorial

156. Symp., Berkeley, California, 1990. к172.1nfeld E. Nonlinear waves: from hydrodynamics to plasma theory. In: L. Debnath (ed.),

157. Symp. On Numerical Models in Geomechanics, Zurich: 237-259, 1982. 177.1shihara K. Stability of natural deposits during earthquakes, Theme lecture: Proc. 11th Int. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering, San Francisco, 2, 321-376, 1985.

158. Jongmans D., Campillo M. The response of the Ubaye Valley (France) for incident SH and SV waves: Comparison between measurements and modeling, Bull. Seism. Soc. Am., 83, 907-924, 1993.

159. Joyner W.B., Chen T.F. Calculation of nonlinear ground response in earthquakes, Bull. Seism. Soc. Am., 65, 5, 1315-1336, 1975.

160. Jun Y., Sato T. Interpretation of Seismic Vertical Amplification Observed at an Array Site. Bulletin of the Seismological Society of America, 90 (2):275 285, 2000.

161. Kadish A., P.A. Johnson, B. Zinszner. Evaluating hysteresis in earth materials under dynamic resonance, J. Geoph.Res. 101, 25139-25147, 1996.

162. Kamiyama M. Non-linear soil amplification identified empirically from strong earthquake ground motions, Jour. Phys. Earth, 40, 151-174, 2002.

163. Kanai K. Relation between the nature of surface layer and the amplitudes of earthquake motions, Bull. Earthquake Res. Inst., Tokyo Univ. 30, 31-37, 1952.

164. Kanai K. Proceedings of the World Conference on Earthquake Engineering, California, 1956.

165. Kawase H., Aki K. Topography effect at the critical SV-wave incidence: Possible explanation of damage pattern by the Whittier Narrows, California, earthquake of 1 October 1987, Bull. Seism. Soc. Am., 80, 1-22, 1990.

166. Kawase H., Satoh Т., Fukutake К., Irikura К. Borehole records observed at the Port Island in Kobe during the Hyogo-ken Nanbu earthquake of 1995 and its simulation, J. Constr. Eng., AIJ, 475, 83-92, 1995.

167. Kiku H., Yoshida N. Dynamic deformation property tests of sand at large strains, Proc., The 33d Japan National Conf. On Geotechnical Engineering, 869-870, 1983.

168. Kim D.-S., Stokoe K.H., Roesset J.M. Characterization of material damping of soils usingresonant column and torsional shear tests, Proc. 5th Int. Conf. on Soil Dynamics and Earthquakej

169. Engineering, Karlsruhe, Germany, CMP and Elsevier, N.Y., London, 189-200, 1991.

170. Kokusho T. Dynamic deformation characteristics of soil and nonlinear response of ground, Report no. 301, Central Electric Research Institute, 207-240, 1990.

171. Kokusho T. Dynamic characteristics of ground, Lecture: Analytical method of the interaction between ground and structure, Tsuchito-Kiso, 40 (4), 76-84, 1992.

172. Kokusho Т., M. Matsumoto. Nonlinearity in site amplification and soil properties during the 1995 Hyogoken-Nambu earthquake, Soils and Foundations, Special Issue on Geotechnical Aspects of the January 171995 Hyogoken-Nambu Earthquake, 2,1-9, 1998.

173. Korn G. A., Korn T.M. Mathematical handbook for scientists and engineers, McGraw-Hill Book Company New York, San Francisco, Toronto, London, Sydney, 1968.

174. Kramer S.L. Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., 230-238, 1996.

175. Kudo K. Practical Estimates of Site Response-State-of-the-Art Report, Proc. 5th Intern. Conf on Seismic Zonation, October 17-19, Nice, France, Ouest Editions, HI, 1103-1112, 1995.

176. Lachet C., Hatzfeld D., Bard P.-Y., Theodulidis N., Papaioannou C., Savaidis A. Site Effects and Microzonation in the City of Thessaloniki (Greece) Comparison of Different Approaches, Bull. Seism. Soc. Am., 86, 6, 1692-1703, 1996.

177. Lee K.L. Influence of end restraint in cyclic triaxial tests. WES CR S-76-1, USAE Waterways Experiment Station, Corps of Engineers, Vicksburg, Miss, 1976.

178. Liu H.P., Warrick R.E., Westerlund R.E., Sembera E.D., Wennerberg L. Observation of local site effects at a downhole-and-surface station in the Marina district of San Francisco, Bull. Seism. Soc. Am., 82, 1563-1591, 1992.

179. Lomnitz C. Mexico 1985: the case for gravity waves, Geoph. J. Int., 102, 569-572, 1990.

180. Lomnitz C. On the transition between Rayleigh waves and gravity waves, Bull. Seism. Soc. Am., 81, 273-275, 1991.

181. Lomnitz C., Chavez-Garcia F.J., Bard P.-Y. Two articles on gravity waves; discussion and reply, Bull. Seism. Soc. Am., 85, 4, 1271-1274, 1995.

182. O.Lund F. Interpretation of the precursor to the 1960 Great Chilean Earthquake as a seismic solitary wave, PureAppl. Geophys., 121, 1, 17-26, 1983.

183. Lysmer J., Kuhlemeyer R.L. Finite dynamic model for infinite media, Proc. Am. Soc. Civil Eng. J. Eng. Mech. Div., 95, 859-877, 1969.

184. Marmarelis P.Z., Marmarelis V.Z. Analysis of Physiological Systems. The White-Noise Approach. Plenum Press, New York and London, 470, 1978.

185. Masing G. Eigenspannungen und Verfestigung beim Messing, Proc. Intern. Congr. Appl. Mech. 332-335, 1926

186. Midorikawa S. Nonlinearity of site amplification during strong ground shaking, Jour, Seism. Soc. Japan, 46, 207-216, 1993.

187. Moczo P., Bard P.-Y. Wave diffraction, amplification and differential motion near strong lateral discontinuities, Bull. Seism. Soc. Am., 83, 85-106, 1993.

188. Murphy J.R., Davis A.H., Weaver N.L. Amplification of seismic body waves by low-velocity surface layers., Bull. Seism. Soc. Am., 61, 1, 109-145, 1971.

189. Parker D.F., Stratification effects on nonlinear elastic surface waves, Phys. Earth Planet. Inter., 50, 16-25, 1988.

190. Parolai S., Bard P.-Y. Evaluation of site effects by means of Joint Analysis of Sonogram and Standard Spectral Ratio (JASSSR). Journal of Seismology 7 (4), 479-492, 2003.

191. Pavlenko O.V. Nonlinear Seismic Effects in Soils: Numerical Simulation and Study, Bull. Seism. Soc. Am., 91,2, 381-396, 2001.

192. Pavlenko O.V., K. Irikura. Changes in shear moduli of liquefied and nonliquefied soils during the 1995 Kobe earthquake and its aftershocks at PI, SGK, and TKS vertical array sites, Bull. Seismol. Soc. Am., 92, 5, 1952-1969, June 2002.

193. Pavlenko O.V., K. Irikura. Types of elastic nonlinearity of sedimentary soils, Geophysical Research Letters, vol. 29, no. 19, 36-1-36-4, 2002.

194. Pavlenko O.V., K. Irikura. Nonlinearity in the response of soils in the 1995 Kobe earthquake in vertical components of records, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 22, 967-975, 2002.

195. Pavlenko O.V., K. Irikura. Estimation of nonlinear time-dependent soil behavior in strong ground motion based on vertical array data, Pure Appl. Geophys, vol 160, 2365-2379, 2003.

196. Pavlenko O.V., Loh K. Nonlinear System Identification of RCS Structure: Using Pseud' Dynamic Testing Data, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, 130, 7, 836-847, 2004.

197. Pavlenko O.V., Loh K. Nonlinear identification of the soil response at Dahan downhole array site during the 1999 Chi-Chi earthquake, Soil Dyn. Earthq. Eng., 25, 3, 241-250, 2005.

198. Pavlenko O.V., Irikura K. Identification of the nonlinear behavior of liquefied and non-liquefied soils during the 1995 Kobe earthquake, Geophys. J. Intern., 160, 539-553, 2005.

199. PecK. Continental waves in central Europe, Geofysikalni sbornik, no.146-161, 123-192, 1961.

200. Pedersen H., Le Brun В., Hatzfeld D., Campillo M., Bard P.-Y. Ground-Motion Amplitude across Ridges, Bull. Seism. Soc. Am., 84, 1786-1800, 1994.

201. Phillips W.S., Kinoshita S., Fujiwara H. Basin-induced Love waves observed using the strong-motion array at Fuchu, Japan, Bull. Seism. Soc. Am., 83, 65-84, 1993.

202. Pitarka A., Irikura K., Iwata Т., H. Sekiguchi. Three-Dimensional Simulation of the Near-Fault Ground Motion for the 1995 Hyogo-ken Nanbu (Kobe), Japan, Earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 38, 1998.

203. Redpath B.B. Seismic refraction exploration for engineering site investigations. Technical Report TR E-73-4, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Explosive Excavation Research Laboratory, Livermore, CA. NTIS AD-768710, 1973.

204. Richart Jr.F.E. Dynamic stress-strain relationships for soils, S-O-A paper, Proc. 9th ICSMFE, Tokyo, 3: 605-612,1978.

205. Rogers A.M., Katz L.J., Bennett T.J. Topographic effects on ground motion for incident P waves: A model study, Bull. Seism. Soc. Am., 64,437-456, 1974.

206. Saada A., Bianchini G.S. ed. Proc. Int. Workshop on Constitutive Equation for Granular Non-cohesive soils, Case Western Reserve University, Cleveland, 1987.

207. Sanchez-Sesma F.J., Rodriguez-Zuniga J.L., Perez-Rocha L.E. Seismic Response of Shallow Alluvial Valleys: The Use of Simplified Models, Bull. Seism. Soc. Am., 85, 890-899, 1995.

208. Sato Т., Horike M., Takeuchi Y., Retake Т., Suzuki H. Nonlinear behavior of scoria soil sediments evaluated from borehole records in eastern Shizuoka Prefecture, Japan, Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 26: 781-795, 1997.

209. Schnabel P., Seed H.B., Lysmer J. Modification of seismograph records for effects of local soil conditions., Bull. Seism. Soc. Am., 62, 6, 1649-1664, 1972.

210. Seed H.B., Chan C.K. Thixotropic characteristics of compacted clays, Journ. Of the Soil Mechanics and Foundations Division, November, 1957. '

211. Seed H.B., K.L. Lee. Liquefaction of saturated sands during cyclic loading, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 92, SM6, 105-134,1966.

212. Seed H.B. Landslides during earthquakes due to liquefaction, Journ. Soil Mech. And Found. Division, ASCE, 94, SM5, 1053-1122, 1968.

213. Seed H.B., Idriss I.M. Soil moduli and damping factors for dynamic response analyses, Report no. EERC70-10, EERC, Univ. of California, Berkeley, 1970.

214. Seed H.B., Idriss I.M. Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential, Journal oj the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 97, no. SM9, 1249-1273, 1971.

215. Seed H.B., Murarka R., Lysmer J., Idriss I.M. Relationships of maximum acceleration, maximum velocity, distance from source, and local site conditions for moderately strong earthquakes, Bull.Seism. Soc. Am., 66, 1323-1342, 1976.

216. Seed H.B. Soil liquefaction and cyclic mobility evaluation for level ground during earthquakes, Proceedings ASCE, 105, GT2, 201-255, 1978

217. Seed H.B., Idriss I.M. Ground motion and soil liquefaction during earthquakes, Earthquake Engineering Research Institute, 1982.

218. Sun C.T. Transient Wave Propagation in Visco-elastic Rods, J. Appl. Mechanics, 37, 4, 1970. 261.Sun J.I., Golesorkhi R., Seed H.B. Dynamic moduli and damping ratios for cohesive soils.

219. Report no. UCB/EERC-88/15, 1988. 262.Suyehiro K. Engineering seismology. Notes on American lectures, Proceedings of the American

220. Society of civil engineers, 58, 4, 1932. 263.Terzagi K., Peck R.B. Soil Mechanics in Engineering Practice, 2nd Ed., Wiley, NewYork, 1967.

221. Trifunac M.D., Hao T.Y., Todorovska M.I. On the reoccurrence of site specific response, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 18(8), 569-592, 1999.

222. Tokimatsu K. Penetration tests for dynamic problems, Penetration Testing 1988, Proceedings of the 1st Intern. Symp. On Penetration Testing ISOPT-1, Orlando, 1, 117-136, 1988.

223. Tokimatsu K. Dynamic property of soil from laboratory test, in-situ test and earthquake measurement, Proc. 2nd Symp. On Dynamic Interaction between Soil and Structure, 11-16, 1989.

224. Towhata I. Models for cyclic loading, Mechanics of granular materials, Report of ISSMFE Technical Committee on Mechanics of Granular Materials, ISSMFE, 80-90, 1989.

225. Ulomov V.I., Shumilina L.S., Trifonov V.N. Seismic hazard of northern Eurasia // Annali Geofis. Vol. 42, p. 1023-1038, 1999.

226. Van Den Abeele K.E.-A., P. A. Johnson. Elastic pulsed wave propagation in media with second-or higher-order nonlinearity. Part II. Simulation of experimental measurements on Berea sandstone, J. Acoust. Soc. Am. 99, 3346-3352, 1996.

227. Vucetic С, Dobry K. Effect of soil plasticity on cyclic response, Journal of Geotechnical Engineering, 117, 1,1991,

228. Wilson J.M.R. The dynamic properties of soil. MPh dissertation, Engineering Department, Cambridge Univ., 1985.

229. Woods R.D. Measurement of dynamic soil properties/ Proceedings: ASCE Geotechnical Engineering Division Specialty Conference "Earthquake Engineering and Soil Dynamics", Pasadena. 1, 91-178,1978.

230. Woods R.D. Field and laboratory determination of soil properties at low and high strains, SOAndpaper, Proc. 2 Int. Conf. on Recent Advances in Geotechn. Earthquake Engineering and Soil Dynamics, St. Luis, 1727-1741, 1991.

231. Yasuda S., Yamaguchi I. Dynamic shear moduli in the laboratory and the field, Proc. Symp. On Evaluation of Deformation and Strength Characteristics of Sandy Soils and Sand Deposits, JSSMFE, Tokyo, 115-118, 1984.

232. Yasuda S., Ishihara K., Harada K., N. Shinkawa. Effect of soil improvement on ground subsidence due to liquefaction, Soils and Foundations, Special Issue on Geotechnical Aspects oj the January 171995 Hyogoken-Nambu Earthquake, 99-107, 1996.

233. Yoshida N. Processing of strain dependent characteristics of soil for nonlinear analysis, Proc. 1st Int. Conf. on Earthquake Geotechnical Engineering, Tokyo, 473-478, 1980.

234. Yoshida N., Iai S. Nonlinear site response and its evaluation and prediction, The effects ol Surface Geology on Seismic Motion, Eds. Irikura, Kudo, Okada, Sasatani, Balkema, Rotterdam, 71-90, 1998.

235. Youd T.L., Perkins M. Mapping liquefaction-induced ground failure potential // Journ. Geotechn. Engineering Division, ASCE, 104, GT4, 433-446, 1978.

236. Youd T.L., Harp E.L., Keefer D.K., Wilson R.C. The Borah Peak, Idaho earthquake of October, 28, 1983 liquefaction, Earthquake Spectra, EERI, 2, 1,1985.

237. Yu G., J.G. Anderson, R.V. Siddharthan. On the Characteristics of Nonlinear Soil Response, Bull. Seism. Soc. Am., 83, 218-244, 1992.

238. Zadro В., Caputo M. Spectral, Bispectral analysis and Q of the free oscillations of the Earth, Suppl. Nuovo Cimento, vol. VI, no. 1, 67-81,1968.

239. Zatopek A. On the sources of meteorological microseisms observed in Central Europe, Acta Univ. ouluen. A., 43, 21-23, 1976.

240. Zeghal M., A.-W. Elgamal, H.T. Tang, J.C. Stepp. Lotung downhole array. II: Evaluation of soil nonlinear properties, J. Geotech. Engrg., ASCE, 121(4), 363-378, 1995.