Ο ρόλος των τοπικών εδαφικών συνθηκών στην εκτίμηση της ισχυρής εδαφικής κίνησης και τις μικροζωνικές μελέτες
Authors: Μάνου Δήμητρα 
Published: September 2021

Σκοπός της διατριβής είναι η εκτενής παρουσίαση της επίδρασης των τοπικών εδαφικών συνθηκών στην εκτίμηση της σεισμικής απόκρισης, με εφαρμογή τη μικροζωνική μελέτη στην πόλη Duzce της Τουρκίας και την πρόταση νέων φασμάτων απόκρισης επιτάχυνσης για την περιοχή για τον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών. Τα φάσματα απόκρισης που προτείνονται συγκρίνονται με τα φάσματα σχεδιασμού των αντισεισμικών κανονισμών καθώς και με τα φάσματα νέων προτάσεων εδαφικής κατηγοριοποίησης. Αρχικά παρουσιάζεται η επισκόπηση της σχετικής βιβλιογραφίας που αφορά στην επίδραση των τοπικών εδαφικών συνθηκών, στην εκτίμηση της ενίσχυσης της σεισμικής απόκρισης με εμπειρικές και θεωρητικές μεθόδους, στην επίδραση των τοπικών εδαφικών συνθηκών ως παράμετρο στους αντισεισμικούς κανονισμούς και σε νέες προτάσεις εδαφικής κατηγοριοποίησης, καθώς και στη μεθοδολογία που εφαρμόζεται για την εκπόνηση μιας μικροζωνικής μελέτης. Ακολουθεί η μελέτη σεισμικής επικινδυνότητας για τον προσδιορισμό των παραμέτρων σχεδιασμού της ισχυρής εδαφικής κίνησης, η μελέτη της σεισμικότητας, η επιλογή σχέσεων πρόβλεψης της εδαφικής κίνησης και η ανάλυση σεισμικών σεναρίων σε συνθήκες βράχου για την εκτίμηση της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, καθώς και η αξιολόγηση της ανάλυσης σεισμικής επικινδυνότητας σε σύγκριση με τα αποτελέσματα της μεθοδολογίας του ερευνητικού προγράμματος SHARE (EFEHR, 2013) στην περιοχή της Duzce. Έπειτα παρουσιάζεται η συγκέντρωση των διαθέσιμων γεωλογικών, γεωτεχνικών και γεωφυσικών δεδομένων με αποτέλεσμα τη σύνθεση γεωτεχνικών χαρτών και οι στοχευμένες εργαστηριακές δοκιμές και επί τόπου μετρήσεις μικροθορύβου που διενεργήθηκαν στην πόλη της Duzce και κατέληξαν στον υπολογισμό της μεταβολής της ταχύτητας των διατμητικών κυμάτων Vs με το βάθος σε κάθε θέση. Ως αποτέλεσμα, προέκυψαν οι αντιπροσωπευτικές 2D γεωτεχνικές τομές κατά μήκος της πόλης. Στη συνέχεια συλλέχθηκαν οι διαθέσιμες σεισμικές καταγραφές από τη βάση δεδομένων SHARE (EFEHR, 2013) και από το μόνιμο δίκτυο επιταχυνσιογράφων DNET μέσα στην πόλη για τον υπολογισμό των ελαστικών φασμάτων απόκρισης επιτάχυνσης τα οποία συγκρίνονται με τα αντίστοιχα φάσματα σχεδιασμού των αντισεισμικών κανονισμών και των νέων προτάσεων εδαφικής κατηγοριοποίησης, καθώς και για τον υπολογισμό των φασματικών λόγων της οριζόντιας προς την κατακόρυφη συνιστώσα H/V. Ακολουθεί η παρουσίαση της μικροζωνικής μελέτης που εκπονήθηκε στην πόλη της Duzce, η οποία περιλαμβάνει τη σύνθεση του τελικού γεωτεχνικού χάρτη, την εκτίμηση του σεισμικού υποβάθρου, τη διενέργεια 1D θεωρητικών αναλύσεων για τον υπολογισμό φασμάτων απόκρισης επιτάχυνσης σε κάθε θέση, την εκτίμηση της χωρικής κατανομής της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, μετακίνησης και ταχύτητας και της μέγιστης φασματικής επιτάχυνσης σε συγκεκριμένες τιμές περιόδων, το διαχωρισμό της πόλης σε σεισμικές ζώνες και την πρόταση νέου φάσματος απόκρισης για κάθε μία από αυτές. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται οι επιπρόσθετες θεωρητικές αναλύσεις που έγιναν σε θέσεις εγκατεστημένων επιταχυνσιογράφων του δικτύου DNET. Υπολογίζονται τα φάσματα απόκρισης επιτάχυνσης σε κάθε θέση τα οποία συγκρίνονται με τα αντίστοιχα φάσματα σχεδιασμού των αντισεισμικών κανονισμών, με τα φάσματα απόκρισης της νέας προτεινόμενης εδαφικής κατηγοριοποίησης που προτείνεται από το Α.Π.Θ., με το φάσμα ομοιόμορφης επικινδυνότητας (Uniform Hazard Spectra UHS) (EFEHR, 2017) σε βράχο, πολλαπλασιασμένο με τον αντίστοιχο συντελεστή ενίσχυσης κάθε εδαφικής κατηγορίας και με το αντίστοιχο μέσο φάσμα απόκρισης επιτάχυνσης που προέκυψε από τα αποτελέσματα της μικροζωνικής μελέτης. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της παρούσας διατριβής καθώς και προτάσεις για περαιτέρω διερεύνηση στο μέλλον.