Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

A helyi talajválasz elemzése a földrengésmérnökség egyre gyakoribb feladata. Az ilyen számítások rendszerint egydimenziós talajoszlopot feltételezve készülnek, figyelmen kívül hagyva a tényt, hogy az épületek terepszint alatti műtárgyai (pl. pince, cölöpalapozás, résfalak) megváltoztatják a talajkörnyezet merevségi viszonyait valamint annak földrengéskori viselkedését is. A modern véges elemes szoftverekkel lehetséges két- vagy háromdimenziós modelleken is időfüggő, dinamikus vizsgálatok futtatása; ilyen számításokban – jelentősebb futásidő „árán” – már figyelembe vehetők az épület szerkezetei elemei. Ez lehetőséget teremt a szerkezetek helyi válaszspektrumra gyakorolt hatásának numerikus vizsgálatára. 

A földrengések modellezésének nehézsége, hogy a „teher oldal”, a földrengések sokfélesége miatt nagyon változatos, és a talajválaszt a rengés karakterisztikája (erőssége, domináns frekvenciatartományai) erősen befolyásolja. Ennek figyelembevételére korszerű módszer az ún. erősítési függvények meghatározása, melynek segítségével az alapkőzeten, illetve a terepszinten jellemző válaszspektrumok a periódusidő, illetve a gyorsulás mértékének függvényében leírhatók. Egy ilyen függvény meghatározásához számos földrengésszcenárió vizsgálata szükséges, mely egydimenziós eseteben rutinszerűen elvégezhető, sík- vagy térbeli esetben azonban rendkívül időigényes. A kutatás fő célkitűzése, hogy véges elemes vizsgálatsorozatok segítségével meghatározza, hogy az egyes mélyépítési műtárgyak hogyan és milyen mértékben módosítják a szabadfelszínre jellemző válaszspektrumot. Ehhez az alábbi részfeladatok elvégzése szükséges: 

    • helyi válaszspektrum meghatározási módszereinek áttekintése és összegző értékelése;

    • numerikus talajdinamikai vizsgálatokhoz használt anyagmodellek valamint a talaj és a szerkezet kölcsönhatása modellezési kérdéseinek áttekintése;  

    • numerikus vizsgálatsorozat a jellemző hazai talajviszonyok és különböző mélyépítési műtárgyak és földrengésszcenáriók figyelembevételével;

    • eredmények értékelése különös tekintettel arra, hogy miként változnak a felszíni gyorsulások és elmozdulások a szabadfelszíni értékekhez képest.