Σεισμική απόκριση ιζηματογενών κοιλάδων σε δύο διαστάσεις και επιπτώσεις στην εκτίμηση σεισμικών φορτίων σχεδιασμού. Χρήση του κώδικα Αbaqus . Συμβολή στην βελτίωση των σχετικών κανονιστικών διατάξεω:
Creators: name: Δέλλιου, Ευτέρπη Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: κοιλάδα
Ευρωκώδικας
σεισμική απόκριση
valley
Eurocode
seismic response

description: Η επιρροή της σύνθετης επιφανειακής γεωλογίας, όπως είναι η ύπαρξη ιζηματογενών λεκανών ή γενικότερα πλευρικών ασυνεχειών, στη σεισμική εδαφική κίνηση έχει αναδειχθεί τις τελευταίες δεκαετίες από πολλές αριθμητικές και ενόργανες μελέτες. Ειδικά για τις λεκάνες, η δισδιάστατη (2Δ) φύση της απόκρισής τους επιφέρει μια επιπρόσθετη ενίσχυση της εδαφικής κίνησης σε σχέση με τη μονοδιάστατη (1Δ) ανάλυση εδαφικής απόκρισης των μεμονωμένων εδαφικών προσομοιωμάτων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια προσπάθεια ποσοτικοποίησης αυτής της ενίσχυσης και διερεύνησης την ευαισθησίας της σε διάφορες παραμέτρους, όπως είναι το βάθος της κοιλάδας, η ταχύτητα διάδοσης των διατμητικών κυμάτων του εδάφους, το προφίλ της ταχύτητας (ομοιόμορφο ή μεταβαλλόμενο) και της μη γραμμικότητας του εδάφους, μέσω της διενέργειας παραμετρικών αναλύσεων. Η ποσοτικοποίηση της επιρροής αυτής επιτυγχάνεται μέσω του υπολογισμού ενός «συντελεστή σεισμικής επιδείνωσης», ο οποίος ορίζεται ως ο λόγος των φασματικών επιταχύνσεων των 2Δ αναλύσεων προς τις αντίστοιχες των 1Δ. Αρχικά γίνεται μια εκτενής βιβλιογραφική επισκόπηση σε έρευνες προηγούμενων μελετητών που αφορούν το αντικείμενο της διπλωματικής και παρουσιάζονται αποτελέσματα και συμπεράσματά τους που έχουν να κάνουν με τις παραμέτρους που φαίνεται να επηρεάζουν την δισδιάστατη απόκριση σε ιζηματογενείς λεκάνες. Στη συνέχεια παρουσιάζεται ο κώδικας πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιήθηκε για τις αναλύσεις των κοιλάδων, καθώς και οι λεπτομέρειες της προσομοίωσης. Ακολούθως δίνεται ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα σχετικά με το πώς υπολογίστηκε ο συντελεστής σεισμικής επιδείνωσης κατά μήκος της κοιλάδας. Στο τέλος δίνονται τα τελικά συμπεράσματα σχετικά με την επιρροή των παραμέτρων που επηρεάζουν την δισδιάστατη εδαφική απόκριση. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων έδειξαν ότι η παράμετρος της ταχύτητας Vs του υλικού της ιζηματογενούς κοιλάδας επηρεάζει την 2Δ εδαφική απόκριση, και συγκεκριμένα ο συντελεστής σεισμικής επιδείνωση αυξάνεται όσο πιο μαλακό είναι το έδαφος στην περίπτωση του ομοιόμορφου προφίλ ταχύτητας. Για τα μεταβαλλόμενα προφίλ οι τιμές του επηρεάζονται πολύ λιγότερο. Μία άλλη παράμετρος που φαίνεται να επηρεάζει την 2Δ εδαφική απόκριση είναι το βάθος της κοιλάδας, καθώς στις βαθιές λεκάνες παρατηρούνται μεγαλύτερες τιμές του συντελεστή σε σχέση με τις πιο ρηχές. Όσο αφορά στο είδος του προφίλ, δεν παρατηρείται κάποια συστηματική επιρροή αυτού. Τέλος σχετικά με την επιρροή της μη γραμμικότητας του εδάφους, παρατηρούμε ότι η εισαγωγή της μη γραμμικότητας οδηγεί σε μια μικρή μείωση του συντελεστή επιδείνωσης, η οποία είναι ελαφρώς πιο έντονη στο μικρότερης δυστμησίας υλικό και εντοπίζεται κατά βάση κοντά στο κέντρο της λεκάνης.
description: Μany numerical and instrumental studies have pointed out the effects of complex subsurface geology, such as the existence of sedimentary basins or lateral discontinuities in general, on seismic ground motion. Regarding the basins, the two-dimensional (2D) nature of their response results to an additional amplification of ground motion, compared to the one-dimensional (1D) soil response analysis of isolated soil columns. This thesis attempts to quantify this amplification and investigate its sensitivity to various parameters such as the depth of the valley, the shear wave velocity of the sediments, the type of the velocity profile (homogeneous or gradient) and soil non-linearity, by conducting an extensive parametric study. The quantification of this influence is achieved via the calculation of a "seismic aggravation factor", which is defined as the ratio of the response spectra of 2D analyses to the respective response spectra of the 1D models. First of all, extensive research related to the subject of this thesis is presented, focusing mainly on the parameters which seem to affect the two-dimensional response of sedimentary basins. The finite element code which was used for the numerical analyses is then described and the details of the simulation are provided. Then, a typical example of how the aggravation factors were calculated along the basin is given. Finally, the influence of the parameters affecting the two-dimensional soil response is pointed out. The results of the analyses demonstrate that the parameter of the shear wave velocity of the sedimentary basin affects the two-dimensional soil response to a significant extent. More specifically, aggravation factors increase as the shear wave velocity of the sediments decreases, especially for the homogeneous velocity profiles. For the gradient shear velocity profiles, the computed aggravation factors are less affected. Another parameter that seems to affect the 2D response is the valley depth; higher values of aggravation factors appear in deep basins compared to the shallow basins. As far as the type of the shear wave velocity profile is concerned, no systematic influence is identified. Finally, regarding the influence of the soil non-linearity, it has been observed that the introduction of non-linearity leads to a small reduction in aggravation factors, which is more pronounced for the softest material and localized mainly near the centre of the basin.