Vol.10, No 2, 2012 pp. 131 - 154
UDC 624.042.7:550.34(497.11)(083.74)=111
DOI: 10.2298/FUACE1202131B
TOWARDS PREPARATION OF DESIGN SPECTRA FOR SERBIAN NATIONAL ANNEX TO EUROCODE 8 – PART I: SPECTRAL SHAPES AND REGIONAL EMPIRICAL EQUATIONS FOR SCALING PSEUDO-ACCELERATION SPECTRA
Borko Đ. Bulajić1, Miodrag I. Manić2, Đorđe Lađinović3
1Highway Institute, Belgrade, Serbia
E-mail: borkobulajic@yahoo.com
2Faculty of Civil Construction Management, Union – "Nikola Tesla" University, Serbia
3University of Novi Sad, Faculty of Technical Sciences,
Department of Civil Engineering, Serbia
Eurocode 8 allows that any country can use its own shape of the elastic response spectrum after it defines it in the National Annex. Having in mind that such country-specific spectra are to be derived through analysis of the strong motion data recorded in the considered seismo-tectonic region, in this Paper we discuss the existing and a set of new empirical equations for scaling pseudo-acceleration spectra in Serbia and the whole region of north-western Balkans. We then compare the presented spectra to those proposed by Eurocode 8. Results show that the indiscriminate use of the strong motion data from different seismo-tectonic regions, improper classification of the local soil conditions, and neglect of the effects of deep geology, may all lead to unreliable scaling equations and to extremely biased ground motion estimates. Moreover, only two spectral shapes that are defined for wide magnitude ranges and scaled by a single PGA value, are not able to adequately represent all important features of real strong ground motion, and instead of using such normalized spectra one should rather employ the direct scaling of spectral amplitudes that is based on the analysis of regionally gathered and processed strong motion data.
Key words: Eurocode 8, National annex, Serbia, empirical scaling equations, pseudo-acceleration response spectra.
KA PRIPREMI PROJEKTNIH SPEKTARA ZA SRPSKI NACIONALNI ANEKS NA EVROKOD 8 – DEO I: SPEKTRALNI OBLICI I REGIONALNE EMPIRIJSKE JEDNAČINE ZA SKALIRANJE SPEKTARA PSEUDO-UBRZANJA
Evrokod 8 pruža mogućnost da bilo koja zemlja može da koristi svoj sopstveni oblik elastičnog spectra odgovora nakon što isti definiše u Nacionalnom Aneksu. Imajući u vidu da ovakvi, za određenu zemlju zasebni, spektri trebalo da budu izvedeni kroz analize podataka jakog kretanja tla koji su registrovani u tom seizmo-tektonskom regionu, u ovom radu diskutovano je o postojećim i setu novih empirijskih jednačina za skaliranje spektara pseudo-ubrzanja u Srbiji i celom regionu severo-zapadnog Balkana. Zatim je dato poređenje prikazanih spektara sa spektrima koje predlaže Evrokod 8. Rezultati pokazuju da nasumično korišćenje podataka jakog kretanja iz različitih seizmo-tektonskih regiona, nedovoljno dobra klasifikacija uslova lokalnog tla, kao i zanemarivanje efekata duboke geologije, mogu svi da dovedu do nepouzdanih jednačina za skaliranje i do veoma pogrešnih procena veličine kretanja tla. Štaviše, samo dva spektralna oblika u odnosu na široke opsege magnituda i skalirana sa samo jednom vrednošću maksimlanog ubrzanja tla, nisu dovoljna da na odgovarajući način predstave sve važne karakteristike stvarnog jakog kretanja tla, i umesto korišćenja takvih normalizovanih spektara bilo bi bolje primeniti direktno skaliranje spektralnih amnplituda koje je bazirano na regionalnim i obrađenim podacima jakog kretanja tla.
Ključne reči: Evrokod 8, Nacionalni Aneks, Srbija, empirijske jednačine za skaliranje parametara kretanja tla, spektri odgovora za pseudo-ubrzanje