Aardbevingsengineering

Onze uitgebreide kennis en ervaring van geotechnische aardbevingsengineering, samen met onze geavanceerde numerieke modelleringsservices, maakt het mogelijk om complexe uitdagingen in seismische actieve gebieden het hoofd te bieden.

Van het bepalen van locatie-specifieke seismische gevaren tot het evalueren van door seismische activiteit veroorzaakte eisen op gebouwen, wij bieden een volledig spectrum van seismische services.

Wij richten ons op prestatiegericht ontwerp om zo onnodige behoudzucht te voorkomen. Daarnaast zorgt deze werkwijze voor een optimaal ontwerp, biedt het kosteneffectieve oplossingen en laat het onze klanten het seismische risico het best beheren. Om dit te behalen, begeven we ons constant aan de voorhoede van geotechnische aardbevingsengineering en zo vormen wij de manier waarop dit werkveld zich ontwikkelt.

Als wereldleider op het gebied van geotechnische aardbevingsengineering ondersteunen wij onze klanten lokaal, over de hele wereld. Onze enorme ervaring bestaat uit complexe en uitdagende projecten voor infrastructuur, olie en gas, duurzame energie, kernenergie en verticale bouwindustrieën. Onze diensten omvatten:

  • Seismische bronkarakterisering en
  • Modellering
  • Grond-specifieke Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) studies
  • Ontwikkeling van grondbewegingsontwerp
  • Grondresponsanalyse en beoordeling van lokale effecten
  • Liquefactie gevaaranalyse
  • Liquefactie gedreven eisen
  • Seismische hellingstabiliteitsevaluaties
  • Evaluaties van direct scheurgevaar op de breuklijn
  • Onderzoek naar Interactie Bodem-gebouw (SSI)
  • Ontwerp van grondverbetering voor seismische ombouw

Seismische gevaaranalyses

Ontwikkeling van seismotektonisch model

Wij combineren bestaande geologische, seismologische en geodetische data om een seismotektonisch model te ontwikkelen voor gebruik in een later PSHA gericht op specifieke locaties. Dit model bestaat uit een karakterisering van de locatie en de geometrie van de seismische bronnen, de soort breuklijn, omvangverdeling van de aardbeving en herhalingsparameters voor aardbevingen. We hebben een manier ontwikkeld om het UCERF3-bronmodel te implementeren bij toepassingen voor specifieke locaties.

Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA)

Wij kunnen een PSHA uitvoeren met verschillende soorten software (o.a. EZ-FRISK, FRISK88, HAZ). Correcte berekeningen op het gebied van voorspellingen van grondbewegingen worden geselecteerd op basis van de seismotektonische setting van de locatie. Seismisch gevaardeaggregatie wordt gedaan om een schatting te maken van de mogelijke scenario's wat betreft de omvang van een aardbeving, afstand van de bron tot locatie en epsilon. Indien nodig, worden richtingsgevoeligheids- en werpeffecten meegenomen in de analyses. Onze software wordt systematisch geüpdatet om de nieuwste ontwikkelingen uit het veld te implementeren, zo blijven wij aan de voorhoede van de sector.

Tijdshistorieselectie en -aanpassingen

Onze engineers ontwikkelen tijdshistories van de grondbewegingen die compatibel zijn met acceleratieresponsspectrum van het doel door gebruik te maken van spectrale afstemming of schalingsmethodes. De selectie van grondbewegingen is gebaseerd op de omvang van de aardbeving en de afstand tot de locatie, grondomstandigheden, metingen van piekintensiteit, frequentiesamenstelling, effecten van richtingsgevoeligheid en duur. Indien nodig, worden statische breuklijnverplaatsingen of werpeffecten meegenomen. Wanneer spectrale matching wordt uitgevoerd, zorgen wij ervoor dat de niet-stationaire karakteristieken van de grondbewegingen worden behouden.

Grondbewegingsontwerp

Wij bieden aanbevelingen voor seismische ontwerpniveaus voor alle ontworpen voorzieningen. Hieronder vallen ook gebouwen waarbij het ontwerp wordt beheerd volgens lokale bouwvoorschriften, kritieke voorzieningen (o.a. kernenergiecentrales en dammen) die worden beheerd volgens specifieke eisen; en faciliteiten waarbij de eigenaar een bepaald ontwerpniveau wil bereiken dat voldoet aan verwachte prestatiecriteria.

Geïntegreerd grondonderzoek met behulp van GIS

Onze GIS-mogelijkheden bestaan uit geïntegreerde 3D-karakterisering van de locatie en de ontwikkeling van 3D-modellen van omstandigheden onder de grond, parameterpercelen om engineering-ontwerpparameters te ontwikkelen, liquefactie-analyse, kaarten voor diverse geologische gevaren, overzicht van seismische activiteit en modellen van seismische bronnen.

Bij het omgaan met grote hoeveelheden van verschillende soorten data (bijv. geofysica, geologische, geotechnische) zorgt het gebruik van het GIS-platform en de daarbij behorende tools voor een efficiënte compilatie, integratie en interpretatie van alle data en de ontwikkeling van ondergrondse modellen in 2D en 3D. Deze kunnen direct gebruikt worden voor de engineeringevaluaties.

Locatie reactieanalyses

Locatie reactieanalyses worden gedaan om grondbewegingen op te wekken vlak onder de oppervlakte bij locaties met zachte tot medium stijve/stevige bodems die de neiging hebben om de “stijve-bodem/steen” grondbewegingen te wijzigingen wanneer zij zich verspreiden door de bodem. Fugro voert met regelmaat reactieanalyses uit in 1D, 2D en 3D op lineaire en niet-lineaire locaties. Bij de aanwezigheid van vloeibare stoffen in de bodem, voeren wij ook niet-lineaire stressanalyses uit met de daarvoor geschikte effectieve stress-constitutieve modellen. Fugro voert de reactie-analyses uit op de locatie door gebruik te maken van verschillende soorten software zoals DEEPSOIL, FLAC, OpenSees, en SHAKE.

Hellingstabiliteitsevaluaties

Wij gebruiken geavanceerde manieren om het potentieel van dynamische hellinginstabiliteit op een projectlocatie te beoordelen. Numerieke analyses bieden een alternatief, verbeterd responsmodel in vergelijking met simpelere, veelgebruikte, methodes. Belangrijke aspecten van bodemgedrag die worden gezien door bodem-constitutieve modellen gebruikt in deze analyses, zijn: 1) eerste keer monotoon laden volgens de curve van de ruggengraat; en 2) gedrag bij niet-lineaire stressrekking tijdens cyclisch laden. De constitutieve modellen zijn gevalideerd volgens bodem-specifieke laboratoriumtests en observaties tijdens centrifuge-experimenten uit de bestaande literatuur. Indien nodig, wordt het effect van rekverzachting of reksnelheid ook meegenomen in het model.

Analyse van gevaar dat voorkomt uit liquefactie en eisen die voortkomen uit liquefactie.

Wij hebben unieke GIS-based tools ontwikkeld die analyses van gevaren die voortkomen uit liquefactie automatiseren door boringen en CPT-data te gebruiken en daarbij de nieuwste methodes en methodologieën gebruikt. Deze tools geven een visuele interpretatie van de verticale en laterale hoeveelheid liquefactie en de grondvervorming die daaruit voortkomt. Voor belangrijke structuren die zich op of nabij vloeibare stoffen in bodem bevinden, kunnen wij numerieke evaluaties uitvoeren dankzij geavanceerde constitutieve bodemmodellen die correct zijn gekalibreerd ten opzichte van klinische schuiftests, centrifugale modeltest uit het laboratorium en echte casehistories uit het veld. Wij voeren evaluaties of eisen die voortkomen uit liquefactie uit met verschillende soorten software zoals FLAC en OpenSees.

Beoordeling van breuklijnruptuurgevaar

Probabilistic fault displacement hazard analyses (PFDHA) kan worden uitgevoerd om een schatting te maken van oppervlakteverplaatsing die te maken heeft met directe breuklijnruptuur tijdens de ontwerpaardbeving. Wij gebruiken zowel een aanpak van breuklijnverplaatsing tijdens aardbevingen vanuit in-situ observaties en een aardbevingsaanpak dankzij het seismotektonische model voor de locatie. Wij voeren ook numerieke analyses uit waarbij de voortgang van de breuklijnruptuur door de bodem in kaart wordt gebracht door middel van modelleren en de fundering onder de breuklijnruptuurverplaatsing wordt gesimuleerd.

Bodemstructuurinteractie-effecten

Effecten van Interactie Bodem-gebouw (SSI) beïnvloeden zowel de bodem als de structurele reactie tijdens dynamisch schudden in vergelijking met vrij veld. Wij voeren routinematig analyses uit waarbij SSI-effecten worden meegenomen voor het meer realistisch modelleren van structurele reacties. Afhankelijk van de behoeftes van het project, kunnen wij zowel ontkoppelde als volledige gekoppelde SSI-analyses uitvoeren waarbij gebruik wordt gemaakt van verschillende elementen en diverse software. Output kan bestaan uit fundering-specifieke niet-lineaire bronnen, in diepte variërende niet-lineaire p-y en t-z bronnen, effecten van cyclische degradatie en reksnelheid op heifrictie, kwantificatie van de effecten van grote groepen heipalen, etc. Wij voeren ook volledig gekoppelde dynamische SSI-analyses uit, deze simuleren zowel fundering en omgevingsbodem in een enkel model

Fugro’s uitgebreide aardbevingsengineering-services combineren brede, moderne analyse en modelleringstechnieken om de effecten van seismische activiteit op funderingen en gebouwen te voorspellen, en om te informeren op het gebied van correcte geotechnische ontwerpen en engineeringsoplossingen.

Klanten profiteren van:

  • Onze uitgebreide kennis en ervaring in geotechnische aardbevingsengineering
  • Geavanceerde numerieke modelleringsservices om de meest complexe uitdagingen in seismisch actieve gebieden het hoofd te bieden.
  • Toegang tot een compleet spectrum van geïntegreerde seismische analyse en evaluatieservices 

Informeer naar onze diensten