miércoles, 27 de mayo de 2015

PLOT SEISMIC DIGITAL RECORDS WITH MATLAB

DEER v 5.1 on May 2015 is the result to review the bugs of the previous versions. We have had the necessity to add some corrections to the algorithms because the interface has a list of records that the usser have added along the process in each session. Now each session may be a project and this can be reopened after, if the user have saved it before. We have changed the start that allows to the users choosing or add your language in which they want to interact. For demonstrative issues have been implemented English and Spanish.


The initial bar to display the options for file type, type plot, type numerical process, Fourier analysis, filtering and responses spectrum from a degree of freedom is presented in the upper right corner of the monitor.


DEER v 5.1 read the following formats that are included in this version:

  1. RAD-CIRES A.C. - Ascii y Binario.
  2. SSR Kinemetrics - Binario.
  3. AV2 CICESE.A.C. - Binario.
  4. SEGY Passcal Instruments - Binario.
  5. BMSF v 1 y 2 - Ascii.
  6. SAC - Ascii y Binario.
  7. SEISAN - Binario.
  8. EVT Kinemetrics - Ascii y Binario.
  9. GSE - Ascii y Binario.
  10. REFTEK - Ascii y Binario.
  11. MSEEED - Ascii y Binario.
  12. PITSA - Ascii.
  13. COLUMNA - Ascii. 
  14. SEG2 - Binario.
  15. SEED - Binario. 
The subroutines to read files have been written into matlab language, in order to read from the binary file directly. The selection process of the file type is to display files inner of actual work directory (default) or directory of your choice. The second list is to sort according to the user's need, as well as choose the channel of interest. The list on the left acts as a viewfinder and the list on the right as a selector and executor of readings.





The options about availables processes remain in the same order, by constrast, the options about baseline correction have increased, to allow to the users observe the behavior of the data after applying a numerical method, and thus the user's convenience select one or choose not apply this.


The format of figure for display the trace have read is the same, however we have activated a second figure to display specific channel selected. The idea of ​​improving the visibility and presentation when we work with multichannels or several records..


In the Fourier analysis we have added the average of spectrums if we select specific channels. The option to ratio of maximun values between horizontal and vertical motion is in development.


The presentation of the results of response spectra of a degree of freedom have changed due inconsistencies in the axis to show results of particular cases.


Regarding the automatic identification of times into the records, the identification of the start and end of the Arias's intensity is the same that old versions because is an alternative to estimate a percentage of the energy contained in the seismic signal. In this version we have incorporated the automatic detection of seismic phases P and S, however is being tested.



When we are working with environmental noise, We can estimate the mean of a spectrum of all serie applying multiple windows of the same length and overlap if it is necessary.


Help's panel will remain a quick alternative to learn about application use. Now we can  navigate for all manual, from any current panel. We thank each of the collaborators who directly or indirectly made ​​possible to finish a stage over this project (see manual).

Referencias.

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Simons J. F. (2009). Source code of function stalta, MatLab.

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The MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/
 
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Trifunac, M. and V. Lee. (1973). Routine computer processing of strong-motion accelerograms. EERL73-03. California Institute Technology, USA. 360 p.

NOTE: This code is designed to support students interested in the area of seismology. 

last update  May, 27th 2015.


The DEER Suite written and maintained by M. C. Euclides Ruiz Cruz

martes, 11 de octubre de 2011

DETERMINAR PARAMETROS GEOFISICOS DEL TERRENO


La sísmica, es utlizada en la exploración de hidrocarburos y en la búsqueda de recursos minerales útiles para el hombre, así como en los estudios encaminados a resolver problemas puramente geológicos en la parte más superficial de la corteza terrestre.

En los trabajos de ingeniería civil, túneles, carreteras, edificaciones., La exploración sísmica toma importancia cuando se pretende determinar la profundidad de la roca adecuada que sirva de cimiento a las obras. El principio para aplicar la sísmica, radica en aprovechar el comportamiento de propagación de las ondas de acuerdo a como se generan desde su fuente y su interacción con el reparto en profundidad de alguna propiedad físico-química determinada de las capas del subsuelo, o de alguna característica relacionada con dichas propiedades.

El método sísmico inicia en campo, con el arreglo equidistante de geófonos para capturar los tiempos de llegada de ondas producidas. El objetivo es registrar en tiempo, las vibraciones que se producen al impactar un peso sobre una fuente fija, dirigiendo el golpe de manera horizontal o vertical, esto de acuerdo al modo de propagación que sea de nuestro interés.




Una vez reflejadas o refractadas en las distintas formaciones geológicas y se puede llegar a una imagen muy aproximada de las discontinuidades sísmicas. Estas discontinuidades sísmicas coinciden, generalmente, con las discontinuidades estratigráficas. En la figura siguiente se muestra un ejemplo del aspecto que toman los registros grabados.
 

  
Tambien se pueden aprovechar los movimientos de la corteza mucho más débiles que los terremotos y de comportamiento continuo; es decir, movimientos causados por el tráfico de automóviles, trenes, oleaje, caída de lluvia o por el viento. Sin embargo, para que en un registro las ondas no se sobrepongan y oculten información, se busca grabar un comportamiento lo mas uniforme posible de las vibraciones.

Se asume que estas vibraciones al paso de las distintas formaciones geológicas contienen la informacion adecuada para llegar a una imagen muy aproximada de las discontinuidades sísmicas. En la figura siguiente se muestra un ejemplo del aspecto que toman los registros de ruido sismico ambiental grabados.


Los estudios sismologicos tambien apoyan a la ingenieria civil, cuando se busca la determinación de las vibraciones que debe soportar una nueva construcción debido al paso de un ferrocarril, al aterrizaje de un avión o al paso continuo de trafijo vehicular pesado a muy poca distancia de la nueva edificación. Los registros pueden ser de vibraciones continuas o de sismos en tres direcciones orientadas al norte magnético.
 
Aplicando la metodología de Computer Programs in Seismology podemos obtener las curvas de dispersión de las ondas de Rayleigh y estimar un perfil de velocidad en profundidad, que podría caracterizar al sitio de medición.









viernes, 2 de mayo de 2008

ANALISIS ESTRUCTURAL EN INGENIERIA CIVIL

La Ingeniería Civil toma importancia cuando en la sociedad impacta la necesidad de construir espacios con soluciones óptimas, funcionales y económicas, que permitan satisfacer el mínimo de exigencias de bienestar en las actividades humanas diarias. La construcción de edificios resuelve bien la necesidad de aprovechamiento de espacios y se vuelven funcionales. El proyectista de estas soluciones debe considerar, imaginar, modelar y simular el comportamiento estructural cuando actúen fuerzas diferenciales causadas por el viento, lluvia, nieve y sismo que cambien su estado de reposo de proyecto.

La técnica numérica Analisis de Elemetos Finitos, por su potencialidad ha tomado importancia para aproximar el comportamiento dinámico en los sistemas mecánicos cuando se encuentran sometidos a vibraciones aleatorias. De manera análoga pensemos como sistema mecánico a un edificio o estructura civil, el cual se encuentra bajo la influencia de agentes externos que modifican su condición de reposo mediante variaciones de fuerzas aplicadas a la misma. 
 





DSER v 2.0 es un codigo *.m escrito en matlab7.0 que nos brinda realizar analisis numérico matricial para estimar los desplazamientos, esfuerzos y reacciones que experimenta un modelo de estructura a partir de la que se pretende proyectar. Permite leer datos desde archivo de texto, dibuja la estructura a partir de condiciones creadas por el usuario y propias del algoritmo. Permite dibujar la estructura y su efecto resultante de acuerdo a las condiciones iniciales establecidas.





DSER v 2.0 permite introducir datos de las condiciones estructurales mediante un archivo de texto arreglado en columnas, para cuando se tiene sistemas complejos con muchos nodos y conectividades que hacen tediosa la introduccion de datos. La numeración de nodos, identificación de conectividades, grados de libertad y la colocación de fuerzas es automática de acuerdo a como se haya indicado en el archivo de entrada. El dibujado, la elección 2D o 3D, identificación del material y la seleccion de las barras la elije el usuario mediante la interfaz.






DSER v 2.0 mediante cálculo numérico, evalúa el comportamiento nodal de una estructura civil que para fines prácticos es considerada como MARCO, es posible designar el nodo de aplicación de las cargas a las que pudiera estar influenciada, a manera de observar la deformación que sufre cada uno de los elementos que la conforma. El cálculo y el gráfico pueden ser en 2D o 3D para mejorar la interpretación física del comportamiento estrucutural.





NOTA: Este codigo fue pensado para apoyar a estudioantes interesados en el area de Ingenieria Estructyural.

DSER2_pkg_32.exe
            last update  Aug, 3 2012
DSER2_32_pkg (linux)       last update  Aug, 3 2012
DSER2_manual.pdf                 last update  Aug, 3 2012.

The DSER Suite written and maintained by Euclides Ruiz Cruz

lunes, 1 de marzo de 2004

MODELO ESTOCÁSTICO PARA SIMULAR LA ACELERACIÓN DEL TERRENO GENERADA POR EL TEMBLOR DE OAXACA (Mw = 7.5) DEL 30 DE SEPTIEMBRE DE 1999

El estudio se realizó con el objetivo de determinar los parámetros de un modelo estocástico de fuente sísmica para estimar el movimiento del terreno generado por el sismo del 30 de Septiembre de 1999 (Mw 7.5) de Oaxaca, México. Para modelar este sismo usamos los acelerogramas registrados en diez estaciones localizadas en los estados de Oaxaca, Guerrero, Puebla, Veracruz y Chiapas. Las simulaciones se realizaron empleando el método estocástico para fallas finitas propuesto por Beresnev y Atkinson (1997, 1998), el cual incorpora las funciones de respuesta sísmica de los sitios de registro y la función Td(R) que relaciona la duración de la onda S con la distancia hipocentral. Estas funciones se obtuvieron de las componentes horizontales de más de 100 acelerogramas digitales de sismos con magnitudes entre 3.5 y 7.5 ocurridos desde 1989 a 1999 y registrados entre 16 y 417 km de distancia hipocentral.
Los parámetros del modelo estocástico de fuente del sismo en estudio, se encontraron ajustando las amplitudes frecuencia a frecuencia de los espectros de respuesta simulados y observados de las estaciones ubicadas a distancias hipocentrales R < sfact =" 1.5"> 100 km) en el estado de Oaxaca. Para distancias hipocentrales R < qs =" 56" qs =" 273"> 250 km, la AMH promedio simulada es un factor de 2.1 menor al promedio de la AMH observada.


Se realizó la corrección de línea de base para que la señal sísmica quedara libre del efecto de offset (línea base fuera de la amplitud cero). Esto se realizó extrayendo la amplitud media cuadrática a todo el registro; dado que los acelerogramas de la Base Mexicana de Sismos Fuertes ya tienen eliminada la influencia del amplificador del instrumento y sus unidades son en gales, se eliminó la influencia del instrumento evaluando la ecuación del movimiento del sensor con el registro de aceleración (Trifunac, 1972).

La función de respuesta sísmica del sitio se obtuvo en el intervalo de frecuencias entre 0.25 Hz y 20 Hz. Los registros que se ocuparon para la obtención de las funciones de las respuestas sísmicas de sitio se obtuvieron de cada estación.

La estación LANE con distancia hipocentral R=43 km se muestra enseguida, en la que se observan los registros E-O y N-S de la aceleración observada con ventanas que representan el 90% de la energía de las ondas S. También su resultado de movimiento del terreno desde la modelación estocástica; ajustada mediante la aproximación del espectro de respuesta obtenido de la señal observada y el espectro de la señal modelada.
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Las funciones de error se obtuvieron evaluando el promedio de los errores frecuencia a frecuencia dentro del intervalo 0.25 y 20 Hz. En el recuadro derecho se muestran los parámetros finales empleados para estimar los espectros de respuesta y con ello el error de ajuste.



Para resultados finales modelados:

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