Οι Yegian et al (2004) έχουν προτείνει μία νέα μέθοδο σεισμικής μόνωσης η οποία συνίσταται στην τοποθέτηση μίας διεπιφάνειας ολίσθησης εντός του εδάφους θεμελίωσης της κατασκευής — σε αντιδιαστολή με την σεισμική μόνωση μέσω εφεδράνων. Με την νέα αυτή μέθοδο είναι δυνατή η ανάπτυξη “φτηνής’’ τεχνολογίας για την σεισμική μόνωση έργων πολιτικού μηχανικού σε εντόνως σεισμικές περιοχές. Η διεπιφάνεια αυτή χαρακτηρίζεται από μικρό συντελεστή τριβής και αποτελείται από δύο γεωμεμβράνες οι οποίες βρίσκονται σε επαφή και μπορούν να ολισθαίνουν η μία ως προς την άλλη. Προκειμένου να προσδιοριστούν τα χαρακτηριστικά της ανωτέρω διεπιφάνειας, διεξήχθησαν από τους Yegian et al (2004) πειράματα δυναμικής φύσεως, στα οποία διερευνήθηκαν ο στατικός και δυναμικός συντελεστής τριβής στην διεπιφάνεια, καθώς και η εξάρτηση αυτού από την ορθή τάση, την ταχύτητα ολίσθησης, και τον αριθμό των κύκλων της δυναμικής φόρτισης. Καθοριστικό για την δυναμική απόκριση του σεισμικώς μονωμένου συστήματος είναι το σχήμα της διεπιφάνειας ολίσθησης, καθώς από αυτό εξαρτώνται τόσο το μέγεθος των διερχομένων επιταχύνσεων, όσο και η σχετική ολίσθηση μεταξύ του μονωμένου εδάφους και του ελευθέρου πεδίου πέριξ αυτού. Επίσης, η μορφή των παρειών του σεισμικώς μονωμένου εδάφους προσδιορίζει και τις εδαφικές παραμορφώσεις στο σεισμικώς μονωμένο έδαφος λόγω της δυναμικής φόρτισης.

Σκοπός της εργασίας είναι ο προσδιορισμός των διαδιδομένων επιταχύνσεων στην επιφάνεια του σεισμικώς μονωμένου εδάφους, της σχετικής ολίσθησης στην διεπιφάνεια, καθώς και της παραμόρφωσης που προκαλείται στο έδαφος στην περιοχή της σεισμικής μόνωσης. Για τον σκοπό αυτό διερευνείται η δυναμική απόκριση μίας σειράς πιθανών μορφών της διεπιφάνειας ολίσθησης. Κατόπιν τα αποτελέσματα αξιολογούνται με βάση τις παραπάνω παραμέτρους, και τελικά επιλέγεται μία βέλτιστη μόρφωση της διεπιφάνειας εντός του εδάφους.

Ως προς την μεθοδολογία η οποία ακολουθείται στην παρούσα εργασία: Αρχικά διεξάγεται μία σειρά δυναμικών αναλύσεων για την βαθμονόμηση του αριθμητικού προσομοιώματος με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα των Yegian et al (2004) (ως προς τις ιδιότητες της διεπιφάνειας και την δυναμική απόκριση του μονωμένου εδάφους). Κατόπιν μελετάται παραμετρικά η δυναμική απόκριση του συστήματος υπό ισχυρή δυναμική διέγερση με χαρακτηριστικά εγγύς πεδίου. Στο αριθμητικό προσομοίωμα το έδαφος ακολουθεί ελαστοπλαστικό νόμο (Mohr─Coulomb), προκειμένου να εντοπισθούν οι περιοχές πιο έντονης παραμόρφωσης του εδάφους. Οι παράμετροι που διερευνόνται στις δυναμικές αναλύσεις είναι οι παρακάτω:

1. Γεωμετρία της διεπιφάνειας ολίσθησης (κυλινδρική, λεκανοειδής, τραπεζοειδής, σύνθετη)

2. Εδαφικό προφίλ — αναλύονται δύο είδη εδαφικού προφίλ, ένα μαλακό και ένα σκληρό.

3. Εδαφικές ιδιότητες της σεισμικά μονωμένης στρώσης.

4. Είδος της δυναμικής διέγερσης.  

Τα αποτελέσματα όλων των αναλύσεων δείχνουν μείωση των μεταδιδομένων επιταχύνσεων στην επιφάνεια του σεισμικώς μονωμένου εδάφους σε σχέση με το ελεύθερο πεδίο, η οποία δεν εξαρτάται σημαντικά από το εδαφικό προφίλ. Το μέγεθος όμως των επιταχύνσεων αυτών, η ολίσθηση στην διεπιφάνεια, καθώς και η εδαφική παραμόρφωση εξαρτώνται κυρίως από το σχήμα της διεπιφάνειας ολίσθησης, αλλά και από τις εδαφικές ιδιότητες του σεισμικώς μονωμένου εδάφους. Προτείνεται μία βέλτιστη μόρφωση του συστήματος σεισμικής μόνωσης εντός του εδάφους, η οποία συνδυάζει μικρές επιταχύνσεις στην επιφάνεια, περιορισμένη σχετική ολίσθηση μεταξύ μονωμένου εδάφους και περιβάλλοντος χώρου, καθώς και αμελητέα πλαστικοποίηση στο έδαφος.