heal.abstract |
Οι παλμικές εδαφικές κινήσεις αυξάνουν τις σεισμικές απαιτήσεις των κατασκευών και προκαλούν εκτεταμένες καταστροφές, όπως έχει παρατηρηθεί σε διάφορους σεισμούς. Τα συμβατικά μοντέλα πρόβλεψης της εδαφικής κίνησης που χρησιμοποιούνται στην πιθανοτική ανάλυση σεισμικού κινδύνου δε λαμβάνουν υπόψη την ύπαρξη παλμικής κίνησης και υποεκτιμούν τον σεισμικό κίνδυνο. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η επιρροή του προσανατολισμού ως προς το ρήγμα στη σεισμική κίνηση και διερευνάται η αποτελεσματικότητα μιας νέας προτεινόμενης μεθόδου για τον χαρακτηρισμό μιας κίνησης ως παλμική ή μη.
Βασικό χαρακτηριστικό των παλμικών καταγραφών είναι η ύπαρξη ενός εμφανούς παλμού στην αρχή της χρονοϊστορίας της εδαφικής ταχύτητας. Οι συνιστώσες των καταγραφών που παρουσιάζουν το φαινόμενο της κατευθυντικότητας είναι σύμφωνα με τη βιβλιογραφία οι κάθετες στο ρήγμα. Ο εντοπισμός και η απομόνωση του χαρακτηριστικού παλμού έχει αποτελέσει αντικείμενο μελέτης πολλών ερευνητών (Baker, 2007, Shahi-Baker, 2011, P. Mimoglou et al.,2012, V. Kardoutsou et al., 2014). Ο Baker (2007) παρουσιάζει μία ποσοτική μέθοδο στην οποία οι σημαντικοί παλμοί μιας εδαφικής κίνησης στην κάθετη στο ρήγμα συνιστώσα αναγνωρίζονται και εξάγονται μέσω κυματικής ανάλυσης. Έπειτα οι Shahi-Baker (2011) αναλύουν ένα αντίστοιχο μοντέλο προσομοίωσης στο οποίο περιστρέφονται οι εδαφικές καταγραφές και εντοπίζεται ο παλμός σε όλες τις διευθύνσεις γύρω από το ρήγμα χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμου του Baker (2007).
Στη συνέχεια παρουσιάζεται μια μέθοδος αναγνώρισης των σημαντικών παλμών σε καταγραφές κοντινού πεδίου, όπως αυτή εισήχθη από τους P.Mimoglou, I.Psycharis and I.Taflampas (2012) σύμφωνα με την οποία οι σημαντικοί παλμοί μιας εδαφικής κίνησης περιγράφονται από το κυματίδιο που έχει προταθεί από τους Mavroeidis & Papageorgiou (2003) και οι περίοδοι των παλμών Tp προσδιορίζονται από τις κορυφές του φάσματος συνέλιξης Sd×Sv για 5% απόσβεση. Έπειτα, περιγράφεται μια μέθοδος ταξινόμησης των εδαφικών κινήσεων σε παλμικές και μη παλμικές, όπως εισήχθη από τους ερευνητές V. Kardoutsou, I. Taflampas, I. Psycharis (2014), στην οποία το παλμικό περιεχόμενο μιας εδαφικής κίνησης συσχετίζεται με το λόγο Sd,0(Tp)/CAD, όπου το Sd,0(Tp) αντιστοιχεί στην τιμή του ελαστικού φάσματος απόκρισης μετακίνησης για την περίοδο του παλμού Tp και 5% απόσβεση, ενώ το CAD είναι η τιμή της Αθροιστικής Απόλυτης Μετακίνησης (Taflampas et al. 2009).
Στη παρούσα διπλωματική εργασία διερευνάται κατά πόσο η παλμική κίνηση εμφανίζεται στην κάθετη στο ρήγμα συνιστώσα. Για το λόγο αυτό επιλέχθηκε ένα σύνολο 149 σεισμικών καταγραφών από τη βάση δεδομένων του προγράμματος NGA (Next Generation Attenuation) οι οποίες έχουν χαρακτηριστεί ως παλμικές σύμφωνα με τη μεθοδολογία που προτάθηκε από τους V. Kardoutsou, I. Taflampas, I. Psycharis (2014). Οι προαναφερθείσες καταγραφές υπολογίστηκαν για όλες τις διευθύνσεις γύρω από το ρήγμα και μελετήθηκαν ενεργειακά υπολογίζοντας το Energy Flux κάθε στραμμένης καταγραφής. Παρατηρήθηκε ότι οι μέγιστες τιμές του Energy Flux για κάθε εδαφική καταγραφή εμφανίζονται σε ένα εύρος γωνιών πολύ κοντά στην κάθετη στο ρήγμα συνιστώσα ενώ οι ελάχιστες τιμές παρατηρούνται κοντά στην παράλληλη συνιστώσα. Επίσης μελετήθηκε ο λόγος της μέγιστης τιμής της ενέργειας προς την ελάχιστη τιμή για κάθε στραμμένη καταγραφή και παρατηρήθηκε ότι οι καταγραφές των οποίων ο λόγος αυτός λαμβάνει τιμές μεγαλύτερες από 2,5 χαρακτηρίζονται ως παλμικές.
Με σκοπό να διερευνηθεί η αποτελεσματικότητα χρήσης του λόγου της μέγιστης ενέργειας προς την ελάχιστη maxEF/minEF ως δείκτης ύπαρξης παλμού συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα της προτεινόμενης μεθόδου με τα αποτελέσματα άλλων μεθόδων ταξινόμησης που έχουν προταθεί από άλλους ερευνητές (P. Mimoglou et al.,2012, V. Kardoutsou et al., 2014). Εξάγοντας τα αποτελέσματα για τέσσερα σεισμικά γεγονότα (Northridge, Imperial Valley, Loma Prieta, Chi-Chi) παρατηρήθηκε ότι η παλμική καταγραφή εντοπίζεται σε μια περιοχή γωνιών πολύ κοντά στην κάθετη στο ρήγμα συνιστώσα ανάλογα με το τύπο του ρήγματος. Επίσης ο λόγος maxEF/minEF δείχνει να αποτελεί έναν αξιόπιστο δείκτη ύπαρξης παλμού ο οποίος υπερτερεί των υπολοίπων μεθόδων χαρακτηρισμού των καταγραφών καθώς αναγνωρίζει ως παλμικές καταγραφές που από τη βιβλιογραφία δίνονται ως μη παλμικές. |
el |