Διερεύνηση της επιρροής του εδάφους στα ελαστικά φάσματα σχεδιασμού για σεισμούς κοντινού πεδίου

Abstract

Η ανάγκη διερεύνησης των παραμέτρων που επηρεάζουν τα φάσματα επιτάχυνσης καθώς και τη σεισμική διέγερση στο κοντινό πεδίο του σεισμού είναι ιδιαίτερα επιτακτική. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνάται η επιρροή του εδάφους σε 179 σεισμικές διεγέρσεις κοντινού πεδίου οι οποίες χαρακτηρίζονται ως παλμικές, δηλαδή παρουσιάζουν παλμό κατευθυντικότητας στη χρονοϊστορία ταχύτητας της κάθετης στο ρήγμα συνιστώσας. Επίσης εξετάζεται κατά πόσο το ελαστικό φάσμα επιτάχυνσης του Ευρωκώδικα 8 (EC8) καλύπτει τις διεγέρσεις κοντινού πεδίου και εάν η επαύξηση του φάσματος του EC8 με τον τύπο των Shahi-Baker (2011) μπορεί να εφαρμοστεί. Οι καταγραφές στράφηκαν προκειμένου να υπολογιστεί η κάθετη στο ρήγμα συνιστώσα της κάθε εδαφικής κίνησης. Στη συνέχεια υπολογίστηκε η δεσπόζουσα περίοδος παλμού Τp η οποία αντιστοιχεί στη μέγιστη τιμή φασματικής μετακίνησης για απόσβεση 5%. Με τη χρήση του προγράμματος Seismosignal εξήχθησαν τα ελαστικά φάσματα επιτάχυνσης για συντελεστή απόσβεσης 5%, τα οποία κανονικοποιούνται καταλλήλως προκειμένου να εξάγουμε τα επιθυμητά αποτελέσματα. Επίσης υπολογίστηκε και χρησιμοποιήθηκε και η δεσπόζουσα περίοδος του παλμού όπως την υπολογίζει ο τύπος των Shahi-Baker (2011). Επόμενος στόχος είναι ο υπολογισμός του συντελεστή εδάφους S και η σύγκρισή του με τις τιμές του EC8 για κάθε κατηγορία εδάφους. Για τον σκοπό αυτό γίνεται διάκριση των καταγραφών σύμφωνα με τις κατηγορίες εδάφους του EC8. Για τις καταγραφές αυτές η σεισμική κίνηση εξάγεται στο βραχώδες υπόβαθρο (bedrock) και στη συνέχεια στον βράχο ελεύθερης επιφάνειας (rock outcrop) με τη βοήθεια της Ισοδύναμης Γραμμικής Μεθόδου (πρόγραμμα SHAKE2000).

The investigation of the parameters influencing the design response spectra, as well as the near-fault ground motion, has become urgent in recent years. A total of 179 recordings in the Next Generation Attenuation (NGA) database, where a pulselike ground motion is observed in at least one orientation, were studied. The scope was to investigate if the relevant response spectra of Eurocode 8 (EC8) and the amplification of its acceleration proposed by Shahi-Baker (2011) can be applied in case of near-fault ground motions. The ground motions were rotated in the proper orientation in order to obtain the fault-normal component. The value of the pulse period Tp for each earthquake was determined from the period that corresponds to the peak value of the related displacement response spectrum for 5% damping. The acceleration response spectra for 5% damping were computed using the Seismosignal software. In order to obtain the targeted results, the above-mentioned response spectra have been properly processed. In addition, the value of the pulse period Tp proposed by Shahi-Baker (2011) has been applied for the calculation of the response spectra amplification. Moreover the SHAKE2000 software was used in order to estimate the bedrock and the rock outcrop motions corresponding to soil classes A to D of EC8.Finally, the S factor of these recordings was computed and it was compared with the relevant of EC8.