Seismic Response of a Sandy Stratum with a Silt Layer Under Strong Ground Motions

Ridla, BakhtiarCahyandi (2012) Seismic Response of a Sandy Stratum with a Silt Layer Under Strong Ground Motions. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Lapisan tanah lanau dengan permeabilitas yang kecil dapat terkandung pada lapisan tanah yang terlikuifaksi dimana kondisi tanah tersebut dapat menghasilkan water film pada lapisan dibawah tanah lanau dengan tekanan air tanah yang tinggi dalam kondisi gempa. Dari sudut pandang geoteknik, water film dapat menyebabkan ketidakstabilan pada tanah khususnya tanah miring. Tujuan dari studi ini adalah mengklarifikasi pengaruh interval kedatangan getaran primer dan getaran sekunder, sumber gempa dengan karakteristik yang berbeda dan keretakan pada lapisan tanah lanau di waktu tertentu pada respon gempa tanah dengan lapisan lanau yang terlikuifaksi dengan simulasi numerik. Program non linear tiga dimensi metode elemen tak hingga digunakan dalam studi ini. Validitas program yang digunakan dalam studi ini dengan membandingkan hasil simulasi numerik dan hasil percobaan centrifuge. 14 model dibuat dalam studi ini; 8 model digunakan untuk mempelajari pengaruh interval kedatangan getaran primer dan getaran sekunder dan sumber gempa dengan karakteristik yang berbeda. 6 model digunakan untuk menginvestigasi pengaruh keretakan pada lapisan tanah lanau di waktu tertentu pada respon gempa tanah dengan lapisan lanau yang mengalami likuifaksi. Ada 3 jenis gempa dengan karakteristik yang berbeda dan 1 pembebanan harmonik yang digunakan pada studi ini. Hasil perpindahan horizontal, penurunan pada permukaan tanah dan tekanan pori tanah ditunjukkan pada studi ini. Hasil 3D model dengan 1 arah sumber gempa ditampilkan pada studi ini. Secara umum, perilaku respon tanah yang terlikuifaksi dengan menggunakan beban harmonik adalah lebih besar dari yang menggunakan sumber gempa yang sebenarnya. Hal itu berarti bahwa perkiraan dengan menggunakan beban harmonik adalah sangat konservatif. Keretakan pada lapisan lanau dapat mempercepat penurunan tanah dikarenakan cepatnya tekanan pori tanah pada lapisan dibawah tanah lanau dan keretakan pada tanah lanau dapat mengurangi tekanan pori tanah pada lapisan tanah dibawah tanah lanau dan meningkatkan tekanan pori tanah pada lapisan tanah diatas tanah lanau. Di lain kondisi, kadang perpindahan keatas tekanan pori tanah dapat menyebabkan tanah terlikuifaksi, dimana hal itu tidak akan terjadi tanpa adanya keretakan lapisan tanah lanau.

English Abstract

presence of silt layer with small permeability may exist in liquefiable sandy ground and can produce water film beneath silt layer with high pore water pressure under earthquakes. From geotechnical point of view, water film can cause instability of ground especially for slope ground. objectives of this study is to clarify effects of interval of P-wave and S-wave arrival, input motions with different of characteristics and crack inside silt layer at certain time on seismic responses of ground of liquefiable sand stratum with a silt layer through numerical simulations. A nonlinear 3D effective stress finite element program was used in this study. Its validity was first validated by comparing with centrifuge results. n, a total of 14 models were constructed; eight of models were used to gain a better understanding effect of interval of P-wave and S-wave arrival and input motions with different characteristics and remaining six models were used to investigate effect of possible crack inside silt layer at certain time on seismic responses of ground of liquefiable soil sand stratum. Three real earthquakes with different characteristics and one harmonic loading measured in a centrifuge test were used in this study. Horizontal displacement and settlement on surface and excess pore water pressure were presented for all models. For 3D model with 1D input motion, in general, response behavior of liquefiable soil stratum by using Harmonic input is much larger than that by using real earthquakes, meaning that prediction by using Harmonic input is very conservative. crack in silt layer can lead to larger settlement due to faster dissipation of EPWP beneath silt layer and breakage of silt layer can lead to sudden decrease in EPWP in soil beneath silt layer and sudden increase in EPWP in soil above silt layer; such a phenomenon may cause soil above silt layer to have larger EPWP and that below silt layer to have smaller EPWP. Sometimes upward movement of pore water may cause soil to liquefy, which will not occur without breakage of silt layer. crack in silt layer leads to faster dissipation of EPWP below silt layer; such faster dissipation progresses from location beneath silt layer to bottom of soil stratum.

Item Type: Thesis (Magister)
Identification Number: TES/624.176 2/RID/s/041202529
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 624 Civil engineering > 624.1 Structural engineering and underground construction
Divisions: S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Depositing User: Endro Setyobudi
Date Deposited: 01 Nov 2012 13:51
Last Modified: 01 Nov 2012 13:51
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/158749
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item