Στην προκειμένη έρευνα εξετάζεται η ύπαρξη φαινομένων κατευθυντικότητας για σεισμικά γεγονότα μεγέθους Μ≈6. Στη μελέτη των Bommer, Georgallides και Tromans (2001) έχει αποδειχτεί η ύπαρξη των εν λόγω φαινομένων στο σεισμό του San Salvador στις 10 Οκτωβρίου 1986, μεγέθους Μ=5.4, ενώ ανάλογα φαινόμενα και παρατηρήσεις προέκυψαν εξετάζοντας το σεισμό μεγέθους Μ=6.3 της L’ Aquila στις 6 Απριλίου 2009. Συνεπώς, διερευνάται η ενδεχόμενη επίδραση των συγκεκριμένων φαινομένων στο σεισμό της Αθήνας μεγέθους Μ=5.9 στις 7 Σεπτεμβρίου 1999.

 

Αρχικά, στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα φαινόμενα που εμφανίζονται στο κοντινό πεδίο και διαφοροποιούν σημαντικά την εδαφική κίνηση, δηλαδή κυρίως η κατευθυντικότητα της διάρρηξης και η παραμένουσα μετακίνηση, και ερευνάται η επίδρασή τους στην εδαφική κίνηση. Ακολούθως, στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι νέες σχέσεις εκτίμησης της εδαφικής κίνησης κοντινού πεδίου και η νέα βάση δεδομένων NGA όπως διαμορφώθηκε από ένα πρόγραμμα στο οποίο συνεργάστηκαν πέντε βασικές ομάδες ερευνητών. Ακόμα, γίνεται αναφορά στη σχέση εξασθένισης της εδαφικής κίνησης των Boore – Atkinson (2008), οι οποίοι λαμβάνουν τα σεισμικά δεδομένα από τη νέα βάση καταγραφών NGA. Στην εν λόγω σχέση, η εδαφική επιτάχυνση εξαρτάται από το σεισμικό μέγεθος, την απόσταση από το ρήγμα, τις εδαφικές συνθήκες και τον τύπο του ρήγματος. Οι συγκεκριμένοι ερευνητές αναφέρονται στην ανελαστική συμπεριφορά της εδαφικής απόθεσης χρησιμοποιώντας δυο συνιστώσες της εδαφικής συμπεριφοράς, μια γραμμική και μια μη γραμμική, με κατάλληλους συντελεστές. Οι τιμές επιταχύνσεων που προκύπτουν αρχικά αυξάνονται μέχρι τιμή της περιόδου ίση περίπου με την περίοδο εμφάνισης παλμού της εκάστοτε καταγραφής (T≈TP) και ακολούθως μειώνονται. Έτσι, προκύπτουν τα φάσματα επιταχύνσεων Boore – Atkinson (2008), τα οποία δε λαμβάνουν υπόψη την επίδραση του κοντινού πεδίου.

 

Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις έρευνες του Rowshandel (2006) και των Shahi- Baker (2011). Στο μοντέλο του ο Rowshandel (2006) λαμβάνει υπόψη του οποιαδήποτε μορφή διάρρηξης σε οποιαδήποτε γεωμετρία ρήγματος οπότε διευκολύνεται η εκτίμηση της κατευθυντικότητας στη διεύθυνση της διάρρηξης. Επίσης, το συγκεκριμένο μοντέλο δεν εξαρτά την εδαφική κίνηση από τη βύθιση του ρήγματος αλλά λαμβάνει υπόψη και την κατανομή των διαρρήξεων. Οι Shahi- Baker (2011) θέλοντας να προσεγγίσουν τα φαινόμενα του κοντινού πεδίου, εισάγουν μια κωδωνοειδή μορφή επαύξησης του φάσματος γύρω από την περίοδο του παλμού TP, λαμβάνοντας υπόψη την κατευθυντικότητα μέσω του πολλαπλασιασμού με το συντελεστή μ_lnAf. Οι τελευταίοι σε αντίθεση με τον Rowshandel (2006) αναφέρονται σε εμφάνιση φαινομένων κατευθυντικότητας σε οποιαδήποτε θέση γύρω από το ρήγμα.

 

Στο κεφάλαιο τέσσερα, γίνεται αναφορά στις βασικές σχέσεις που χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των ιδιοπεριόδων των κατασκευών σύμφωνα με τον ευρωκώδικα 8 και στη μέθοδο εξαγωγής των ανελαστικών φασμάτων μετακίνησης σύμφωνα με τις σχέσεις του Fajfar που συσχετίζουν το δείκτη συμπεριφοράς με την πλαστιμότητα σε συνάρτηση με το λόγο T/TP. Η συγκεκριμένη σχέση χρησιμοποιήθηκε λόγω του ότι τα αποτελέσματά της προσεγγίζουν ικανοποιητικά αυτά των Chioccarelli – Iervolino (2010) για το σεισμό της L’Aquila.

 

Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι καμπύλες τρωτότητας Rossetto - Elnashai (2002) και η έρευνα των Kappos et al (2007) για τις παρατηρούμενες βλάβες στο σεισμό της Αθήνας. Οι Rossetto - Elnashai (2002) εξήγαγαν γενικές καμπύλες τρωτότητας για όλους τους τύπους κατασκευών και βάσει της μελέτης τους και των προτεινόμενων σχέσεων μπορούν να εξαχθούν οι πιθανότητες υπέρβασης των τριών επιπέδων βλαβών αν πρόκειται για ανελαστικές καμπύλες ή των πέντε επιπέδων αν πρόκειται για ελαστικές.

 

Ο πρόσφατος σεισμός της L’Aquila (6/4/2009, Italy, M=6.3) εξετάζεται στο κεφάλαιο έξι και παρουσιάζονται οι διαπιστώσεις των Chioccarelli – Iervolino (2010) για τις ελαστικές και ανελαστικές μετακινήσεις και την επίδραση του κοντινού πεδίου, βασιζόμενοι στις καταγραφές του σεισμού. Ακόμα, εκτιμάται η επίδραση του συχνοτικού περιεχομένου της δόνησης στις παρατηρούμενες βλάβες των κατασκευών της περιοχής του σεισμού. Στο συγκεκριμένο κεφάλαιο αποδεικνύεται ότι η περίοδος των καταγραφών βρίσκεται μέσα σε συγκεκριμένο εύρος περιόδων, στο οποίο ευνοείται η εμφάνιση φαινομένων κοντινού πεδίου. Ακόμα, διαπιστώνεται η μικρή διάρκεια των καταγραφών και επιβεβαιώνεται η εμφάνιση των φαινομένων κοντινού πεδίου στο σταθμό καταγραφής ΑQK.

 

Τέλος, στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία του σεισμού της Αθήνας και εντοπίζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των επιταχυνσιογραφημάτων και των φασμάτων που ενδεχομένως σχετίζονται με την παρουσία φαινομένων κοντινού πεδίου. Ακόμα, ακολουθείται μια διαδικασία, χρησιμοποιώντας τις προαναφερόμενες σχέσεις, ώστε τελικά να πιστοποιηθεί η εμφάνιση των φαινομένων κατευθυντικότητας. Συμπερασματικά, μετά από εφαρμογή των σχέσεων για 16 σημεία περιμετρικά της περιοχής με τις μέγιστες παρατηρηθείσες βλάβες και την εξαγωγή φασμάτων επιτάχυνσης, παρατηρείται ότι υπάρχουν αρκετά στοιχεία που ενδεχομένως πιστοποιούν την ύπαρξη κατευθυντικότητας. Μετά από σύγκριση των αποτελεσμάτων με τα φάσματα των πραγματικών σεισμών στο Coyote Lake (6/8/1979, California, M=5.7), το San Salvador (10/10/1986, El Salvador, M=5.4) και τη L’Aquila (6/4/2009, Italy, M=6.3), προκύπτει ότι οι ομοιότητες είναι καταφανείς. Άρα εφόσον τέτοια φαινόμενα παρουσιάστηκαν στους προαναφερθέντες σεισμούς υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να εμφανίστηκαν και στο σεισμό της Αθήνας. Συγκεκριμένα, η κατευθυντικότητα παρουσιάζεται εντονότερα στις θέσεις με τις μέγιστες βλάβες, με τη μικρότερη διάρκεια καταγραφής και με την περίοδο της καταγραφής σε συγκεκριμένο εύρος περιόδων. Ακόμα, από τη σύγκριση των φασμάτων επιτάχυνσης με αυτά του ευρωκώδικα 8, εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα για το αν ο κανονισμός επαρκεί για τη μελέτη των κατασκευών δεδομένης της δράσης των φαινομένων κοντινού πεδίου. Επιπρόσθετα, εξάγονται τα ελαστικά φάσματα μετακινήσεων και τα ανελαστικά για τρείς περιπτώσεις συντελεστών q=2, 3 και 4, χρησιμοποιώντας τη σχέση του Fajfar. Επίσης, παράγονται οι καμπύλες τρωτότητας Rossetto - Elnashai (2002), οι οποίες είναι γενικές για όλους τους τύπους κατασκευών. Συγκεκριμένα, για το σεισμό της Αθήνας παρουσιάζονται οι ελαστικές καμπύλες τρωτότητας με τις αντίστοιχες ελαστικές μετακινήσεις, οι ανελαστικές καμπύλες με τις ανελαστικές μετακινήσεις και οι ελαστικές καμπύλες για τις ελαστικές μετακινήσεις με τυπική απόκλιση. Από τις εν λόγω καμπύλες εκτιμώνται οι πιθανότητες υπέρβασης των διαφόρων σταθμών επιτελεστικότητας για τέσσερις διαφορετικές περιπτώσεις κτηρίων (μονώροφα, διώροφα, τριώροφα και τετραώροφα).

 

Συμπερασματικά, επιβεβαιώνεται ότι η επίδραση των σεισμών μεσαίου μεγέθους είναι σημαντική καθώς η επίδραση της κατευθυντικότητας είναι έκδηλη σε μεγάλα οικιστικά συγκροτήματα παγκοσμίως. Ο πρόσφατος σεισμός στις ανατολικές ακτές της Αμερικής μεγέθους Μ≈5.9 τονίζεται ότι θα είχε σοβαρές συνέπειες αν συνέβαινε κοντά σε κατοικημένη περιοχή.