Υπολογισμός και επεξεργασία της περιστροφικής συνιστώσας της σεισμικής κίνησης στον Ελληνικό χώρο
Authors: Σακκάς Γεώργιος 
Published: September 2021

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι ο υπολογισμός και επεξεργασία των περιστροφικών συνιστωσών της σεισμικής κίνησης μέσω της ανάλυσης δεδομένων ισχυρής κίνησης σεισμών από το σύνολο του Ελληνικού χώρου. Στόχος της είναι να δώσει εκείνα τα απαραίτητα στοιχεία στην επιστημονική κοινότητα, για ένα φαινόμενο το οποίο μέχρι σήμερα θεωρείται ως ελάσσονος σημασίας, τουλάχιστον στη σεισμολογική κοινότητα, αλλά δύναται να επιδράσει με τέτοιο τρόπο είτε στις κατασκευές ή σε φυσικά πρανή ώστε να ενισχύσει τα σεισμικά φορτία κατά τη διάρκεια ενός σεισμικού φαινόμενου με αποτέλεσμα την ένταση των βλαβών-επιδράσεων. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω ελέγχους στον αντισεισμικό σχεδιασμό κτηρίων και πρανών και πιθανή βελτίωση του.Παρουσιάζεται μια πλήρης βιβλιογραφική ανασκόπηση για τη μελέτη των περιστροφικών συνιστωσών σε θεωρητικό υπόβαθρο, μακροσεισμικές παρατηρήσεις και στην αντιμετώπιση των συνιστωσών περιστροφής από τους αντισεισμικούς κανονισμούς. Παρουσιάζονται σεισμοί, ιστορικοί και σύγχρονοι, με περιστροφικά μακροσεισμικά αποτελέσματα και καταγράφονται σε σεισμικό κατάλογο (Ημερομηνία, ώρα, επικεντρική περιοχή, συντεταγμένες επικέντρου, βάθος, μέγεθος, περιοχή εντοπισμού περιστροφών, επικεντρική απόσταση, είδος περιστροφικού αποτελέσματος).Παρουσιάζεται η ανάλυση και το θεωρητικό υπόβαθρο μεθοδολογιών υπολογισμού των χρονοσειρών των περιστροφικών συνιστωσών από συνήθη επιταχυνσιογραφήματα τριών συνιστωσών (διορθωμένα και αδιόρθωτα). Για τα αδιόρθωτα δεδομένα παρουσιάζεται ένας αλγόριθμος αυτόματης διόρθωσης επιταχυνσιογραφημάτων (κώδικας σε περιβάλλον MATLAB). Στις θέσεις των σταθμών υπολογίστηκαν οι ταχύτητες των S και P κυμάτων (ανώτερο επιφανειακό στρώμα πάχους 30 μέτρων) και ο τύπος του εδάφους με βάση την επιφανειακή γεωλογία και την κλίση του εδάφους. Επίσης, καταγράφεται για κάθε σεισμό του δείγματος ο τύπος του μηχανισμού γένεσης με βάση αντίστοιχες μελέτες αλλά και με βάση τις γεωγραφικές συντεταγμένες του επικέντρου και το βάθος της εστίας. Εξετάζονται σχέσεις συσχέτισης των περιστροφικών συνιστωσών με τις γραμμικές συνιστώσες της επιτάχυνσης και υπολογίζονται σχέσεις εκτίμησης της μέγιστης περιστροφικής συνιστώσας γύρω από τον κατακόρυφο άξονα (στρέψη) και γύρω από τον οριζόντιο άξονα (στροφή) σε όρους επιτάχυνσης, ταχύτητας, μετατόπισης και ψευδοφασματικής επιτάχυνσης. Οι σχέσεις αυτές λαμβάνουν υπόψη τις εστιακές παραμέτρους καθώς και τον τύπο του εδάφους στη θέση παρατήρησης, τον μηχανισμό γένεσης και την επικεντρική απόσταση. Τα αρχικά αποτελέσματα αυτά βελτιστοποιήθηκαν για την εξαγωγή της τελικής σχέσης. Η διαδικασία πραγματοποιήθηκε αρχικά για το σύνολο του Ελληνικού χώρου και έπειτα για τον Κορινθιακό κόλπο ειδικά.Παρουσιάζεται ανάλυση της σεισμικής επικινδυνότητας αφενός για τον ευρύτερο Ελληνικό χώρο και αφετέρου για την περιοχή του Κορινθιακού κόλπου με βάση τη μέθοδο των ακραίων τιμών. Παρουσιάζονται χάρτες σεισμικής επικινδυνότητας εξαιτίας των περιστροφικών συνιστωσών για την επιτάχυνση, ταχύτητα και μετατόπιση λόγω στρέψης και στροφής.Τέλος, παρουσιάζεται ένα εργαλείο κατανομής των μεγίστων γραμμικών και περιστροφικών επιταχύνσεων σε άμεσο χρόνο. Χάρτες κατανομής των μέγιστων περιστροφικών συνιστωσών (PGRtorsion και PGRrocking) σε άμεσο χρόνο παρουσιάζονται για πρώτη φορά διεθνώς (http://macroseismology.geol.uoa.gr/realtime/).