ТРИВИМІРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЗСУВІВ ҐРУНТУ З УРАХУВАННЯМ ПРОСТОРОВОГО ПОЛОЖЕННЯ ДЖЕРЕЛА СЕЙСМІЧНОЇ АКТИВНОСТІ

Анотація

Стаття представляє розробку та валідацію тривимірної математичної моделі для аналізу зсувів ґрунту, викликаних сейсмічними подіями. Модель інтегрує класичні рівняння руху для ґрунту з використанням методу скінченних різниць і враховує комплексні геологічні та механічні властивості ґрунту. Особливістю цієї роботи є урахування азимутального та зенітного кутів джерела землетрусу, що дозволяє значно збільшити точність прогнозування впливу сейсмічних зсувів на інженерні споруди, а також використання методу PML(PerfectlyMatchedLayer), який демонструє ефективність у запобіганні відображення хвиль на межах обчислювальної зони.

Модель пропонує інноваційний підхід до оцінки можливих сейсмічних впливів та має потенціал для подальшого вдосконалення та інтеграції з іншими системами динамічного аналізу.

У статті було проведено короткий аналіз актуальних публікацій на тему дослідження, сформульовано ціль роботи та обґрунтування обраних методів та припущень. У основній частиніроботи описані основні теоретичні засади моделювання зсувів, зокрема застосування рівнянь Нав'є-Ламе для опису внутрішніх напружень і деформацій у лінійно-еластичному ґрунті під впливом зовнішніх сил. Далі подано методику налаштування граничних умов з використанням PML, що забезпечує ефективне "поглинання" хвиль. Розглянуто структуру моделі, що дозволяє аналізувати вплив різних сейсмічних сценаріїв, зокрема за різними напрямками дії джерела.

У чисельних експериментах виконано моделювання зсувів для різних конфігурацій джерела сейсмічної активності, що дало змогу оцінити якісну адекватність моделі. Отримані результати показують відповідність обчислень реальним умовам і ефективність використаних методів. У заключній частині статті наведено аналіз результатів та обґрунтовано можливості подальшого вдосконалення моделі для інженерних застосувань, включаючи інтеграцію з іншими системами динамічного аналізу