Report Conseils sur les vibrations

Chapter1
Connaissance fondamentale

1.Unité pour exprimer la taille d ‘ un séisme

Fréquence des vibrations

La fréquence des vibrations est la mesure du nombre de cycles qui se produisent par seconde. La principale composante de fréquence du séisme est inférieure à 10Hz et son onde verticale a une fréquence plus élevée que l’onde horizontale.

  • Vibration frequency graph
  • Seismic waveform data

Accélération

L’unité pour exprimer l’accélération d’un tremblement de terre est *Gal. 980Gal=980cm/s2≒1G Un tremblement de terre appelé “méga-séisme” s’est produit une fois au Japon ; Hanshin, Chuetsu et Tohoku ont enregistré une forme d’onde de plus de 1000Gal et il était clair que l’accélération était supérieure à l’accélération gravitationnelle (1G) générée par ces tremblements de terre.980Gal=980cm/s2 ≒ 1G

Gal

Unité d’accélération, 1Gal=1cm/s2, et largement utilisée dans le field de la sismologie. “Gal” est catégorisé comme non SI (unité internationale) avec une limitation. Cependant, il est autorisé à être utilisé librement dans les questions liées à l’accélération gravitationnelle ou aux tremblements de terre.

Magnitude

La magnitude est la mesure de la taille d’un séisme à partir du foyer. En général, plus la magnitude est grande et profonde, plus la vibration se propage.

Magnitude
  • Plus l’épicentre est profond, plus la propagation est importante.
  • Des profondeurs d’épicentre différentes ont des intensités de surface différentes, même si la magnitude est la même.

Échelle d’intensité sismique au Japon

Actuellement, l’Agence météorologique japonaise utilise le Shindo pour mesurer l’intensité d’un séisme. L’échelle d’intensité sismique est calculée sur la base de la forme d’onde de l’accélération du sol. L’échelle d’intensité sismique peut changer après le calcul en fonction de la durée du séisme et des vibrations.

Voir le tableau

La valeur établie par le JMA a été réévaluée après le grand tremblement de terre de Hanshin/Awaji. Elle est classée en 10 échelles ; 0-4・5-inférieur・5-supérieur・6-inférieur・6 supérieur・7. Chaque pays utilise une échelle sismique differente .

JMA Sismique
Intensité
intensité mesurée Perception et réaction de l’homme Services publics et infrastructures
0 Moins de0.5 Non ressenti par toutes ou la plupart des personnes.
1 0.5~1.5 Ressenti par certaines personnes seulement à l’intérieur.
2 1.5~2.5 Ressenti par de nombreuses personnes à l’intérieur.
Certaines personnes sont éveillées.
3 2.5~3.5 Ressenti par de nombreuses personnes à l’intérieur.
Certaines personnes sont effrayées.
4 3.5~4.5 Beaucoup de gens sont effrayés. Certaines personnes essaient d’échapper au danger.
5-plus bas 4.5~5.0 La plupart des gens essaient d’échapper au danger en courant dehors.
Certaines personnes findent qu’il est difficultes de se déplacer.
Le compteur de gaz avec les dispositifs de sécurité sont déclenchés, ce qui arrête l’approvisionnement en gaz dans le même foyer.Dans de rares cas, une suspension de l’approvisionnement en eau peut se produire.
5-upper 5.0~5.5 De nombreuses personnes sont considérablement effrayées et findent qu’il est diffucult de se déplacer. Les canalisations d’alimentation en gaz du foyer et les principales conduites d’eau sont endommagées.
6-plus bas 5.5~6.0 Difficultés à rester debout. Les canalisations d’alimentation en gaz du foyer et les principales canalisations d’eau sont endommagées.
6-upper 6.0~6.5 Impossible de rester debout et impossible de bouger du tout. Les canalisations de gaz vers le district local et l’installation de distribution d’eau sont endommagées.
7 6.5~ Projeté par les secousses et impossible de se déplacer à volonté. L’approvisionnement en eau et en électricité peut s’arrêter sur de larges zones.

2.Valeur SI

Valeur SI

“Le spectre de réponse en vélocité” est une des normes pour exprimer le pouvoir destructeur dʼun séisme donné sur les structures. Si la structure a une rigidité élevée, la période normale de vélocité est comprise entre 1,5 et 2,5 secondes. La valeur intégrée (zone de la distribution spectrale) peut être l’un des facteurs permettant de représenter le pouvoir destructeur des séismes. C’est pourquoi on l’appelle “force spectrale : valeur SI”.

La valeur SI est le standard pour évaluer le pouvoir destructeur des séismes
. power on structures.

Pourquoi la valeur SI est-elle nécessaire ?

  • Même si l’accélération ou la magnitude est la même, les dommages subis par les bâtiments peuvent varier en fonction de la fréquence ou du temps. Les dommages réels sur les structures ne peuvent pas être estimés avec le système de surveillance sismique conventionnel basé uniquement sur l’accélération (Gal).
    Par conséquent, la valeur doit être utilisée pour comprendre les dommages réels sur les structures.

  • なぜSI Valueなのか

Comparez avec le Bureau municipal des eaux de Nagaoka et le Bureau municipal du gaz et des eaux d’Ojiya.

Lorsque le service du gaz et de l’eau de la ville d’Ojiya a été frappé par le tremblement de terre, il n’y a eu aucun dommage, malgré la forte accélération.
Dans la ville de Nagaoka où l’accélération était faible et la valeur SI était élevée, d’énormes dégâts ont été observés.

“Résumé des dommages subis par les entreprises d’approvisionnement en gaz lors du tremblement de terre de Chuetsu dans la préfecture de Niigata, rapporté par le sous-comité de sécurité du gaz – mai 2009.

Douze fournisseurs de gaz ont enregistré un niveau supérieur à 5 sur l’échelle d’intensité sismique. Après le tremblement de terre, seul le service du gaz et de l’eau de Kashiwazaki a cessé de fournir du gaz en raison des graves dommages subis par son établissement.
Les valeurs de l’IS et de l’accélération sont présentées dans ce graphique, telles qu’elles sont surveillées et enregistrées par le sismomètre à chaque endroit.

Graphique 1 Situation des dommages de chaque compagnie de gaz.

Seismic
Intensity
Company SI Value
(Kine)
Damage Situation
(Gal)
Damage Situation
6
Upper
Kashiwazaki
Gas & Water Dept.
99* Kagami cho 999*
Fujii 746
Kariwa1,000*
About 34,000 houses of outage
(Recovery target houses: 30, 978**)
6
Lower
Nagaoka Water Dept. (Mishima) 50 293 120 houses for trouble occurrence in supply
(Recovery on 16th, July)
Ojiya Gas & Water Dept. 23 323 No damage
Jyoetsu Gas & Water Dept. (Kashiwazaki) 73 444 81 houses for trouble occurrence in supply
(Recovery on 18th, July)
5
Upper
Hokuriku Gas Dept. (Nagaoka branch) 46 527 No damage
Kanbara Gas Dept. 36 210 No damage
Nagaoka Water Dept. (Koshiji) 38 258 No damage
Shirane Gas Dept. 26 165 No damage
Sakae Gas Dept. 24 174 No damage
5
Lower
Mitsuke Gas & Water and Sewage Facility 34 254 No damage
Kawaguchi Construction Dept. 18 217 No damage
Uonuma Gas & Water Dept. 9 145 No damage

(La valeur SI est le niveau maximum que chaque institution de gaz a mesuré).
  *Dépassement de la plage de mesure
 **La maison cible pour la récupération est le montant calculé après avoir soustrait la somme du nombre de maisons qui n’utilisent pas le gaz et le nombre de maisons effondrées à cause du tremblement de terre du nombre de maisons approvisionnées en gaz.
qui n’utilisent pas de gaz et le nombre de maisons effondrées à cause du tremblement de terre du nombre de maisons approvisionnées en gaz.maisons.

3.Configuration

Configuration
  • Un servo-capteur tridimensionnel (XYZ) et un circuit arithmétique sont intégrés dans l’unité de surveillance.
  • L’unité de surveillance exécute des fonctions de base allant du traitement numérique à un affichage d’alarme.
  • Les fonctions peuvent être étendues au-delà de l’alarme de base en ajoutant un affichage externe.

4.Principe du capteur

Les capteurs sont généralement classifiés en deux catégories ; les types électriques et mécaniques.
Tous les systèmes de surveillance sismique d’IMV adoptent les capteurs de type électrique.

Type électrique

Type servo

サーボ式 イメージ

Principe typique des systèmes électriques. Une sortie stable peut être obtenue à partir de l’accélération d’un signal linéaire.
Les sismographes intègrent cet élément sur trois axes.

サーボ式 図

Type mécanique

  • Type de bille de chute

    Les valeurs d’accélération de réaction sont fixées par le rapport dimensionnel de la bille d’acier et du récepteur.
    Inconvénients : pas encore compatible avec les séismes directs, niveau maximal non connu.

    baseball formula
  • Type pendulaire

    Les valeurs d’accélération de la réaction sont fixées par le rapport dimensionnel entre le contact et le micromètre.
    Inconvénients : non compatible avec les séismes directs, niveau maximal non connu.

    pendulum type

5.Évaluation des dommages

Évaluation des dommages

Il est difficile pour toute personne autre que celles ayant des connaissances spécialisées de juger si une structure endommagée par un séisme peut continuer à être utilisée ou non (entrée). C’est pourquoi on s’efforce de le déterminer quantitativement à l’aide des résultats des observations sismiques, et l’on considère les paramètres suivants comme des critères d’évaluation.

Angle de déformation interstitielle

Il est dérivé du rapport entre le déplacement de chaque étage causé par un tremblement de terre et la hauteur de chaque étage.Lorsque l’on utilise les résultats de l’observation sismique, la quantité de déplacement est calculée sur la base des données détectées par les capteurs installés, et est ensuite comparée à la hauteur de l’étage du bâtiment pour déterminer le déplacement. Il est à noter que seuls les déplacements résultant d’une déformation élastique peuvent être calculés à partir des valeurs des capteurs d’accélération.lors de la détermination de la déformation plastique, les aiguilles de blessures, les déplacements des amortisseurs, etc. sont nécessaires. L’amplitude de l’angle de déformation inter-étage est utilisée comme seuil de conception dans les codes du bâtiment.

  • 層間変形角