Seismic record analysis of the Liyutan earth dam

Author： Hwang Jin-Hung Wu Chia-Pin Wang Sheng-Chin

ISSN： 1208-6010

Source： Canadian Geotechnical Journal, Vol.44, Iss.11, 2007-11, pp. : 1351-1377

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Abstract

In this paper the authors present an analysis of the seismic records of the Liyutan dam, which is a zoned compacted earth dam. It is 96 m in height, and it suffered some minor cracks and settlement during the 1999 Chi-Chi earthquake. A large amount of seismic motion has been recorded for 42 past earthquake events. These records were used to analyze the vibration characteristics of the dam. The fundamental frequency and nonlinear amplification of the peak ground motion of the dam body have been clearly identified. Based on the fundamental frequency identified from the small earthquake data, the seismic motion of the dam during the Chi-Chi earthquake could be well simulated by an equivalent linear dynamic procedure. An empirical decomposition method was used to decompose the Chi-Chi earthquake motion histories, from the top and the bottom of the dam, into several orthogonal and complete intrinsic mode functions (IMFs). These IMFs show that the low frequency parts of the seismic motion at the top and bottom of the dam are nearly the same, however, the high frequency parts are significantly amplified when the seismic motion propagates from the bottom to the top of the dam.Dans cet article, les auteurs présentent une analyse des registres sismiques du barrage de Liyutan qui est un barrage en zones de terre compactée. Il a une hauteur de 96m et a subi des fissures mineures et du tassement durant le séisme de Chi-Chi en 1999. Une grande quantité de mouvements séismiques ont été enregistrés au cours d’environ 42 événements de séismes passés. Ces registres ont été utilisés pour analyser les caractéristiques de vibration du barrage. La fréquence fondamentale et l’amplification du mouvement de pic de la fondation du corps du barrage ont été identifiées clairement. En partant de la fréquence fondamentale identifiée avec les données des faibles séismes, le mouvement séismique du barrage au cours du séisme de Chi-Chi pouvait être simulé très bien par une procédure dynamique linéaire équivalente. On a utilisé une méthode empirique de décomposition pour décomposer les histoires des mouvements du séisme de Chi-Chi, de haut en bas du barrage, en plusieurs fonctions de mode orthogonal et intrinsèque complet (IMF). Ces IMF montrent que les parties des mouvements de basses fréquences au sommet et au bas du barrage sont presque les mêmes; cependant, les parties de hautes fréquences sont appréciablement amplifiées lorsque le mouvement séismique se propageait du bas vers le haut du barrage.