УДК 550.34.034

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ОСТАТОЧНЫХ СМЕЩЕНИЙ
ПО ЗАПИСЯМ ВЕЛОСИМЕТРОВ.

ЧАСТЬ 1. КАЛИБРОВКА ВЕЛОСИМЕТРОВ

И.В. Калинюк1,2, А.А. Ярошенко3,4, Ф.Н. Панков1, В.А. Бойко1

1 Институт сейсмологии и геодинамики ФГАОУ ВО “КФУ им. В.И. Вернадского”,
г. Симферополь, Республика Крым, Россия

2 ГАУ РК «Крымский экспертный совет по оценке сейсмических воздействий и прогнозу землетрясений»,
г. Симферополь, Республика Крым, Россия

3 ФГАОУ ВО “Севастопольский государственный университет”, г. Севастополь, Россия

4 Филиал ФГБОУ ВО “Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова”
в г. Севастополь, г. Севастополь, Россия

Автор для переписки: И.В. Калинюк, e-mail:isgik@mail.ru

Аннотация. В статье описан комплексный подход к регистрации необратимых деформаций, возникающих в эпицентральной зоне после разрушительных землетрясений, с использованием велосиметров. В первой части статьи рассмотрены способы калибровки сейсмической станции с помощью эталона и виброплатформы. Приведены формулы для определения постоянных велосиметров и коэффициента преобразования. Описаны способы проверки правильности определения постоянных велосиметров с помощью датчика скорости и лазерного датчика смещения. Проведены интерпретация и сопоставление полученных результатов. Описаны способы получения импульсной характеристики велосиметра.

Ключевые слова: калибровка, велосиметр, остаточные смещения, модель ступеньки, виброплатформа

Цитирование: Калинюк И.В., Ярошенко А.А., Панков Ф.Н., Бойко В.А. Определение максимальных остаточных смещений по записям велосиметров. Часть 1. Калибровка велосиметров // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 3. С. 57–67. DOI: 10.21455/VIS2018.3-5

Литература

Дергач П.А., Юшин В.И. Калибровка сейсмических датчиков-велосиметров ступенью смещения // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. (Новосибирск, 15–26 апреля 2013 г.): Междунар. науч. конф. “Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология”: Сб. материалов в 3 т. 2013. Т. 2. C.220–225.

Дергач П.А., Юшин В.И. Теория и практика абсолютной калибровки сейсмических датчиков скачком смещения // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50, № 2. С. 51–65.

Дергач П.А., Юшин В.И. О “запредельных” возможностях электродинамических сейсмоприемников // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 4. С. 33–42. DOI: 10.21455/si2016.4-3

Дергач П.А., Тубанов Ц.А., Юшин В.И., Дучков А.А. Особенности программной реализации алгоритмов низкочастотной деконволюции // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, № 3. С. 22–34. DOI: 10.21455/si2018.3-2 

Импульсная калибровка сейсмометрических каналов / Ред.: З.И. Аранович, А.Я. Меламуд. М.: Ин-т физики Земли им. О. Ю. Шмидта АН СССР, 1976. 236 с.

Калинюк И.В., Ганиев А.З., Торбек В.Ю. Использование автоматизированной системы Winston для сбора, хранения и обмена сейсмологическими данными // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 3. С. 35–49.

Калинюк И.В., Ярошенко А.А., Бойко В.А., Панков Ф.Н. Интерактивная коррекция длиннопериодного тренда в алгоритме деконволюции сейсмических записей // Сейсмические приборы. 2017а. Т. 53, № 1. С.5–16. DOI: 10.21455/si2017.1-1  

Калинюк И.В., Бойко В.А., Панков Ф.Н., Панков Н.Ф. Оперативная калибровка велосиметров с помощью эталона // Сейсмические приборы. 2017б. Т. 53, № 3. С.42–54. DOI: 10.21455/si2017.3-4

Калинюк И.В., Бойко В.А., Панков Ф.Н., Панков Н.Ф. Калибровка акселерометров и их электрические параметры // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, № 3. C.70–82. DOI: 10.21455/si2018.3-5

Калинюк И.В., Ярошенко А.А., Панков Ф.Н., Бойко В.А. Определение максимальных остаточных смещений по записям велосиметров. Часть 2. Оценка остаточных смещений // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 4 (в печати)

Перепелица В.А. Определение истинного вида смещения “почвы” по сейсмограмме. М: Наука, 1974. 77 с.

Пустовитенко Б.Г., Кульчицкий В.Е., Калинюк И.В., Мержей Е.А., Пустовитенко А.А. Методология и методические основы моделирования сейсмических воздействий на высотные здания в Крыму // Будiвельнi конструкції: зб. наук. праць. К.: ДП НДІБК, 2010. Вип. 73. С. 316–323.

Столяров В.Г. Остаточные сейсмические смещения грунта, горизонтальные воздействия на здание, сейсмостойкие свайные фундаменты // Известия Вузов. Технические науки. 2006. № 3. С. 70–74.

Юшин В.И. Низкочастотная деконволюция цифровой записи короткопериодного сейсмометра // Геология и геофизика. 2001. Т. 42, № 5, С. 852–863.

Юшин В.И. Алгоритмические аспекты калибровки сейсмоприемников скачком смещения // Приборы и системы разведочной геофизики. 2003. № 3. С. 44–49.

Boore M. Effect of baseline corrections on displacements and response spectra for several recordings of the 1999 Chi-Chi, Taiwan, Earthquake // Bull. Seism. Soc. Amer. 2001. Vol. 91, No. 5. pp. 1199–1211.

Boore M., Stephens C.D., Joyner W.B. Comments on baseline correction of digital strong-motion data: Examples from the 1999 Hector Mine, California, Earthquake // Bull. Seism. Soc. Amer. 2002. Vol. 92, No. 4. pp. 1543–1560.

Hamidi H., Karbassi A., Lestuzzi P. Fling-step effect on the seismic behavior of high-rise RC buildings during the Christchurch earthquake // Proceeding of the 2013 NZSEE Conference, 2013. № 20. pр. 1–6.

Сведения об авторах

КАЛИНЮК Игорь Викторович – кандидат физико-математических наук, заместитель директора, Институт сейсмологии и геодинамики ФГАОУ ВО “Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского”. 295007, Россия, г. Симферополь, просп. академика Вернадского, д. 4. Тел.: 8(3652) 27-34-27. E-mail: isgik@mail.ru; ГАУ РК «Крымский экспертный совет по оценке сейсмических воздействий и прогнозу землетрясений», г. Симферополь, Республика Крым, Россия

ЯРОШЕНКО Александр Александрович – доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры высшей математики, ФГАОУ ВО “Севастопольский государственный университет”. 299053, Россия, г. Севастополь, ул. Университетская, д. 33. Тел.: +7(8692) 43-50-01. E-mail: vmsevntu@mail.ru; заведующий кафедрой фундаментальных дисциплин, Филиал ФГБОУ ВО “Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова” в г. Севастополь. 299009, Россия, г. Севастополь, ул. Героев Севастополя, д. 7, корп. 8/22. Тел.:+7(8692) 48-74-39. Е-mail: iec.sevgmu@ya.ru

ПАНКОВ Федор Николаевич – ведущий инженер, Институт сейсмологии и геодинамики ФГАОУ ВО “Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского”. 295007, Россия, г. Симферополь, просп. академика Вернадского, д. 4. Тел.: 8(3652) 27-34-27. E-mail: pankovfn@gmail.com

БОЙКО Владислав Анатольевич – инженер 1 категории, Институт сейсмологии и геодинамики ФГАОУ ВО “Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского”. 295007, Россия, г. Симферополь, просп. академика Вернадского, д. 4. Тел.: 8(3652) 27-34-27. E-mail: boikovlan@gmail.com

Determination of the maximum residual displacements by records of velocimeter.
Part 1. Calibration of velocimeters

I. V. Kalinyuk, A. A. Yaroshenko, V. A. Boyko, and F. N. Pankov

V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russia

Corresponding author: I.V. Kalinyuk, e-mail: isgik@mail.ru

Highlights

Abstract. The article describes a complex approach to recording irreversible deformations that occur in the epicentral zone after destructive earthquakes, using velocimeters. A method for calibrating a seismic station using a standard and a vibroplatform has been considered. Formulas for determining the constants of velocimeters and the conversion coefficient are given. The ways of checking the correctness of the determination of the velocimeters' constants by means of the velocity sensor and the laser displacement sensor are described. Interpretation and comparison of the obtained results are carried out. We describe how to obtain the impulse response of the velocimeter.

Keywords: calibration, velocimeter, residual displacement, step model, ground motions

Cite this article as: Kalinyuk I.V., Yaroshenko A.A., Pankov F.N.., Boyko V.A., Determination of the maximum residual displacements by records of velocimeter. Part 1. Calibration of velocimeters, Voprosy Inzhenernoi Seismologii (Problems of Engineering Seismology), 2018, Vol. 45, No. 3, pp. 57–67. [in Russian]. DOI: 10.21455/VIS2018.3-5

English translation of the article will be published in Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online), https://link.springer.com/journal/11990), 2019, Volume 55, Issue 3.

About the authors

KALINYUK Igor Viktorovich - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Deputy Director, Institute of Seismology and Geodynamics, V.I. Vernadsky Crimean Federal University, 295007, Russia, Simferopol, prosp. Academician Vernadsky, 4. Tel .: 8 (3652) 27-34-27. E-mail: isgik@mail.ru

YAROSHENKO Aleksandr Aleksandrovich – Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of the Department of Higher Mathematics, Sevastopol State University. 299053, Russia, Sevastopol, st. Universitetskaya str., 33. E-mail: vmsevntu@mail.ru. Admiral Ushakov State Maritime University (Sevastopol branch). 299009, Russia, Sevastopol, st. Heroes of Sevastopol, 7, bldg. 8/22. E-mail: iec.sevgmu@ya.ru

PANKOV Fedor Nikolaevich - Leading Engineer, Institute of Seismology and Geodynamics, V.I. Vernadsky Crimean Federal University, 295007, Russia, Simferopol, prosp. Academician Vernadsky, 4. Tel .: 8 (3652) 27-34-27. E-mail: pankovfn@gmail.com

BOIKO Vladislav Anatolievich - engineer of the 1st category, Institute of Seismology and Geodynamics, V.I. Vernadsky Crimean Federal University, 295007, Russia, Simferopol, prosp. Academician Vernadsky, 4. Tel .: 8 (3652) 27-34-27. E-mail: boikovlan@gmail.com