Parametric analyses of the seismic response of two dimensional sedimentary valleys. Comparison with one dimensional analyses:
Creators: name: Βρατσικίδης, Αθανάσιος Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Σεισμική απόκριση
Δισδιάστατη ανάλυση
Συντελεστής επιβάρυνσης
Ground response
Aggravation factor
2D analysis

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει μία μελέτη της διάδοσης των σεισμικών κυμάτων σε ιδεατά τραπεζοειδείς ιζηματογενείς κοιλάδες και την επακόλουθη ενίσχυση του σεισμικού κραδασμού που λαμβάνει χώρα. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η διερεύνηση της ευαισθησίας των δισδιάστατων κυματικών φαινομένων σε γεωλογικές και εδαφικές παραμέτρους, όπως η ταχύτητα των διατμητικών κυμάτων, η γωνία της πλευρικής ασυνέχειας και το βάθος της κοιλάδας. Στο πρώτο μέρος της διπλωματικής εργασίας πραγματοποιείται μία βιβλιογραφική ανασκόπηση των προηγουμένων και σύγχρονων ερευνών που έχουν διενεργηθεί πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο από σημαίνοντες ερευνητές. Αρκετές παρατηρήσεις και έρευνες που αφορούν την αριθμητική ανάλυση των δισδιάστατων φαινομένων, όπως το χαρακτηριστικό παράδειγμα του EUROSEISTEST (Pitilakis et al., 1999) παρουσιάζονται. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται μία αριθμητική μελέτη ρηχών ιδεατά τραπεζοειδών ιζηματογενών κοιλάδων. Τα αποτελέσματα των δισδιάστατων αναλύσεων σε όρους συντελεστών επιβάρυνσης για διάφορες περιπτώσεις, όπου μεταβάλλονται εδαφικές και γεωμετρικές παράμετροι, παρουσιάζονται και συζητούνται εκτενώς. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων έδειξαν ότι η παράμετρος που με την μεταβολή της επηρεάζει περισσότερο την ενίσχυση των σεισμικών κυμάτων είναι η ταχύτητα των διατμητικών κυμάτων των ιζηματογενών αποθέσεων. Συγκεκριμένα, ο συντελεστής επιβάρυνσης κατά μήκος των κοιλάδων που μελετήθηκαν αυξάνεται όταν αυτές αποτελούνται από μαλακά εδάφη. Μία άλλη παράμετρος που η μεταβολή της είχε παρόμοια αποτελέσματα είναι το βάθος των αποθέσεων. Οι συντελεστές επιδείνωσης στις βαθιές κοιλάδες έχουν μεγαλύτερες τιμές. H Εικόνα Ι δείχνει την κατανομή του μέγιστου συντελεστού επιβάρυνσης στην περίπτωση τριών κοιλάδων με ίδια γεωμετρικά χαρακτηριστικά αλλά διαφορετική τιμή της διάτμησης των αποθέσεων. Επιπλέον, η Εικόνα ΙΙ δείχνει την επιρροή του βάθους της κοιλάδας όπως περιγράφηκε παραπάνω.Η παρούσα μελέτη αποτελεί τμήμα του Ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος NERA (www.nera-eu.org) που βασιζόμενο σε πλήθος αριθμητικών αναλύσεων προσομοιωμάτων ιζηματογενών κοιλάδων με διαφορετικές γεωλογικές και γεωμετρικές παραμέτρους, έχει ως στόχο την πρόταση της ενσωμάτωσης των δισδιάστατων φαινομένων στους σύγχρονους αντισεισμικούς κανονισμούς.
description: This dissertation presents a study of seismic wave propagation at idealized trapezoidal sedimentary basins and the subsequent amplification of earthquake shaking that occurs. The aim of this thesis is to explore the sensitivity of two – dimensional wave effects to geological and geometrical parameters such as shear wave velocity, inclination angle of the lateral discontinuity and the depth of the basin. In the initial part of the thesis a literature review of the previous and current research over such studies conducted by notable researchers is presented. Many observations and research concerning numerical studies on the effects of two – dimensional wave effects, such as the striking example of EUROSEISTEST (Pitilakis et al., 1999), are shown. In the second part a numerical study utilizing shallow sedimentary valleys of idealized trapezoidal geometry is conducted. The results of two – dimensional analyses for a number of cases, varying the parameters of soil and geometry, in terms of aggravation factor are given and discussed thoroughly. The results of this study showed that the parameter that affects mainly with its variation the aggravation of seismic waves is the shear wave velocity of the sediments. Especially, the aggravation factor increases along the surface of the valleys examined when they consist of soft soil. Another parameter that had the same effect is the depth of the basin. In deeper valleys aggravation factors are greater. Figure I shows the distribution of the aggravation factor along the valley surface in case of three valleys (h = 120m). In addition, Figure II illustrates the influence of the depth of the valley as described above.