ΤΕΧΝΙΚΗ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΑ

Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων

Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.

1) Κατανόηση του περιεχομένου της Τεχνικής Σεισμολογίας η οποία αποτελεί το όριο ανάμεσα στην επιστήμη της Σεισμολογίας και της επιστήμης του Πολιτικού Μηχανικού. Στόχος είναι να παράσχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με την εδαφική (σεισμική) κίνηση ώστε καταστεί δυνατός ο σχεδιασμός μιας τεχνικής κατασκευής ανθεκτικής στις πιθανές σεισμικές κινήσεις σε μια περιοχή. 2) Κατανόηση της σημασίας των πληροφοριών που προέρχονται από τη μελέτη της σεισμικότητας μιας περιοχής όπου πρόκειται να κατασκευαστεί κάποιο τεχνικό έργο. Μέτρα που περιγράφουν το επίπεδο σεισμικότητας μιας περιοχής. 3) Κατανόηση παραγόντων που επηρεάζουν την ισχυρή σεισμική κίνηση. Η σημασία της πηγής, του δρόμου διαδρομής και των τοπικών εδαφικών συνθηκών στις επιπτώσεις των σεισμών σε τεχνικά έργα. 4) Κατανόηση της σημασίας των PGA & PGV. 5) Εκμάθηση διαδικασίας χάραξης ισοσείστων μετά από κάποιον ισχυρό σεισμό. Κλίμακες εντάσεων που χρησιμοποιούνται ανά τον κόσμο και σχέσεις μεταξύ τους. 6) Κατανόηση της σχέσης ανάμεσα στην ένταση και το μέγεθος του σεισμού, σχέσεις απόσβεσης εντάσεων. 7) Εκμάθηση του τρόπου καθορισμού της σεισμικής επικινδυνότητας μιας περιοχής και κατανόηση των μέτρων της. 8) Κατανόηση του τρόπου απόκρισης τεχνικών κατασκευών στην ισχυρή σεισμική κίνηση. Βασικές αρχές Αντισεισμικής Μηχανικής. 9) Εκμάθηση του τρόπου εκπόνησης μικροζωνικών μελετών.

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΜΕΤΡΑ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑΣ: Σεισμολογία και κοινωνία - οι μεγαλύτεροι σεισμοί στον κόσμο, σεισμοί στον κόσμο και στην Ευρώπη τον 20ο αιώνα και οικονομικές συνέπειες. Οι μεγαλύτεροι καταστροφικοί σεισμοί στην Ελλάδα. Πρόγνωση σεισμών. Συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης γένεσης σεισμών (early warning systems). Ποσοτική εκτίμηση της σεισμικότητας. Κατανομή σεισμών κατά μέγεθος (Gutenberg –Richter). Η σημασία της παραμέτρου b για την εκτίμηση της σεισμικότητας. 2. ΜΕΤΡΑ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΚΙΝΗΣΕΩΝ: Επιταχυνσιογράφοι - επιταχυνσιογράμματα. Παράγοντες που καθορίζουν την ισχυρή σεισμική κίνηση (σεισμική εστία, μέγεθος, δρόμος διάδοσης, τοπικές εδαφικές συνθήκες). Μέγιστες εδαφικές τιμές (επιτάχυνση, ταχύτητα, μετακίνηση). Διάρκεια και ενεργειακές παράμετροι της ισχυρής σεισμικής κίνησης. 3. ΣΧΕΣΕΙΣ ΑΠΟΣΒΕΣΗΣ: Απόσβεση κυμάτων- Ελαστικό μέσο: Γεωμετρική Διασπορά – Σκέδαση - Πολλαπλή διόδευση – ανελαστική απόσβεση – παράγοντας ποιότητας Q. Φάσματα ταχύτητας-επιτάχυνσης - Μοντέλα απόσβεσης και χρήση για σεισμική επικινδυνότητα. Σχεδιασμός Αντισεισμικού Σχεδιασμού βάση των αναμενόμενων τιμών των μέγιστων εδαφικών παραμέτρων κυρίως της επιτάχυνσης με τη βοήθεια σχέσεων απόσβεσης. Επίδραση τοπικών εδαφικών συνθηκών και μέσου διάδοσης. 4. ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ: Έννοιες και ορισμοί. Μέθοδοι εκτίμησης των τοπικών εδαφικών συνθηκών. α) Πειραματικές - εμπειρικές : εδαφικός θόρυβος (Kanai 1956). Φασματικοί λόγοι ως προς έναν σταθμό αναφοράς (SSR). Φασματικοί λόγοι οριζόντιας προς κατακόρυφη συνιστώσα (HVSR). Τεχνική κυμάτων Coda. β) θεωρητικές μέθοδοι: απλά αναλυτικά μοντέλα, ανάλυση της εδαφικής απόκρισης (μονοδιάστατη ή δισδιάστατη). 5. ΜΑΚΡΟΣΕΙΣΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Μακροσεισμικές παρατηρήσεις - μακροσεισμική ένταση. Χάρτες ισόσειστων. Ισότροπη και ανισότροπη ακτινοβολία. Σχέσεις μακροσεισμικής έντασης με την απόσταση και το μέγεθος για σεισμούς του ελληνικού χώρου. Παραγωγή και χρήσεις χαρτών απεικόνισης σεισμικής κίνησης μετά από μεγάλους σεισμούς. Εκτίμηση επικέντρου και μεγέθους από μακροσεισμικές παρατηρήσεις για τους ιστορικούς σεισμούς. 6. ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ: Μέτρα σεισμικής επικινδυνότητας: Μέγιστες αναμενόμενες τιμές έντασης, μεγέθους, εδαφικής επιτάχυνσης-ταχύτητας. Μέγιστες και επικρατούσες τιμές της αναμενόμενης εδαφικής κίνησης. Στατιστικές και αιτιοκρατικές μέθοδοι εκτίμησης της σεισμικής επικινδυνότητας. 7. ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ: Εξίσωση κίνησης κατασκευών (μονοβάθμιος ταλαντωτής). Παράμετροι της τεχνικής κατασκευής (περίοδος ταλάντωσης, παράγοντας απόσβεσης και δείκτης πλαστιμότητας). Ελαστικό και ανελαστικό φάσμα απόκρισης. Σεισμικές κινήσεις σχεδιασμού. Σεισμική απόκριση και φάσματα σχεδιασμού. Ψευδοφάσματα. Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός (ΕΑΚ). Δυναμικός και στατικός υπολογισμός σεισμικής απόκρισης. Κατηγορίες εδαφών. Σεισμικές ζώνες. 8. ΜΙΚΡΟΖΩΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ: Λεπτομερής εκτίμηση της σεισμικής απόκρισης μιας περιοχής. Αξιολόγηση των απαραίτητων μεταβλητών για τον αντισεισμικό σχεδιασμό. Υπολογισμός και απεικόνιση της κατανομής διαφόρων παραμέτρων σε υποζώνες της περιοχής μελέτης. Σενάρια σεισμικού κινδύνου. Σύνταξη μικροζωνικών μελετών. Διάρθρωση και ύλη εργαστηρίων/εργαστηριακών-φροντιστηριακών ασκήσεων Οι Εργαστηριακές ασκήσεις θα αφορούν την κατά βήματα σύνθεση τεχνικής έκθεσης που θα αφορά μελέτη σεισμικής επικινδυνότητας σε μια περιοχή στην οποία προβλέπεται να κατασκευαστεί κάποιο σημαντικό τεχνικό έργο (π.χ. φράγμα, μονάδα παραγωγής ενέργειας κλπ.). Συλλογή σεισμολογικών πληροφοριών της περιοχής μελέτης, δημιουργία ομογενούς καταλόγου σεισμών, μελέτη πληρότητάς του και καθορισμός παραμέτρων σεισμικότητας (μέση περίοδος επανάληψης σεισμών διαφόρων μεγεθών για διάφορα χρονικά διαστήματα, μέγιστο αναμενόμενο μέγεθος για διάφορα χρονικά παράθυρα, πιθανότητα υπέρβασης διαφόρων μεγεθών για διάφορα χρονικά διαστήματα, κλπ.). Χρήση επιταχυνσιογραμμάτων της περιοχής μελέτης για τον υπολογισμό της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης και της αντίστοιχης περιόδου, καθώς και της διάρκειας της εδαφικής επιτάχυνσης για τιμές πάνω από ένα συγκεκριμένο κατώφλι. Εκτιμήσεις της μέγιστης εδαφικής μετάθεσης, ταχύτητας και επιτάχυνσης σε διάφορες αποστάσεις από το επίκεντρο ενός σεισμού σχεδιασμού. Σχέσεις απόσβεσης, καθορισμός εδαφικών φασματικών μεταθέσεων για διάφορες τιμές περιόδου, παράγοντα απόσβεσης, επικεντρικής απόστασης και μεγέθους σεισμού. Χρήση μετρήσεων μικροθορύβου για καθορισμό δεσπόζουσας περιόδου και θεμελιώδους συχνότητας, Χρήση μετρήσεων μικροθορύβου για καθορισμό τιμών Vs30 (και/ή Vs20 κλπ.) μέσω της αντιστροφής των καμπύλων HVSR. Χρήση μακροσεισμικών παρατηρήσεων για χάραξη ισοσείστων και κατασκευή χάρτη κίνησης εδάφους (Surface motion map). Διάγραμμα της απόσβεσης της έντασης σε συνάρτηση με την επικεντρική απόσταση με και χωρίς την χρήση του παράγοντα ανελαστικής απόσβεσης. Χρήση των μακροσεισμικών εντάσεων και μετατροπή τους σε τιμές PGA για την κατασκευή shake maps ελλείψει δεδομένων ισχυρής κίνησης με τη χρήση διαφόρων σχέσεων από βιβλιογραφία και σύγκριση τους με πραγματικά δεδομένα από επιταχυνσιογράμματα. Καθορισμός μέτρων σεισμικής επικινδυνότητας με την πιθανολογική μέθοδο. Καθορισμός μέτρων σεισμικής επικινδυνότητας με την αιτιοκρατική μέθοδο. Συνδυασμός της πιθανολογικής και αιτιοκρατικής μεθόδου για τη μελέτη ενός ακραίου σεισμικού σεναρίου. Χρήση επιταχυνσιογραμμάτων και τιμών PGA της περιοχής για τον καθορισμό των απόλυτων και κανονικοποιημένων φασμάτων απόκρισης στην επιφάνεια, για διάφορες τιμές απόσβεσης Χρήση όλων των προηγούμενων για την τελική σύνθεση-σύνταξη της τεχνικής έκθεσης

Ισχυρή σεισμική κίνηση, εδαφικές συνθήκες, ανελαστική απόσβεση, σεισμική επικινδυνότητα, μακροσεισμικά αποτελέσματα, μικροζωνικές μελέτες.

09-03-2020