Η ρευστοποίηση εδάφους είναι ένα από τα σημαντικότερα κεφάλαια της γεωτεχνικής σεισμικής μηχανικής. Η συμπεριφορά του εδάφους, ωστόσο, στη ρευστοποίηση αποτελεί ένα σύνθετο και πολύπλοκο πρόβλημα και ειδικότερα ο τρόπος με τον οποίο το έδαφος μεταβάλει τη μορφή της εδαφικής κίνησης τόσο από άποψη επιταχύνσεων όσο και από άποψη περιόδων.

Στα πλαίσια παλιότερης έρευνας στον τομέα Γεωτεχνικής ΕΜΠ  (Θεοχάρης, 2011) βρέθηκε ότι υπό αρμονικές συνθήκες διέγερσης, το πάχος του στρώματος που ρευστοποιείται είναι παράγοντας απομείωσης της κίνησης. Ακολούθησε έρευνα στο ίδιο τμήμα από την Κουτσογούλα Ε., 2012 για τη συμπεριφορά ενός αμμώδους εδάφους υπό πραγματικές συνθήκες διεγέρσεως, μέσω αριθμητικών αναλύσεων. Σημειώνεται ότι και οι δυο έρευνες πραγματοποιήθηκαν μέσω του κώδικα πεπερασμένων διαφορών (FLAC) κάνοντας χρήση του μη-γραμμικού καταστατικού προσομοιώματος NTUA-SAND.

Στην παρούσα εργασία το φαινόμενο της ρευστοποίησης και της επακόλουθης απομείωσης/ενίσχυσης της εδαφικής κίνησης στην επιφάνεια του εδάφους μελετάται μέσω της ισοδύναμης γραμμικής μεθόδου (Schnabel et al. 1972), με το πρόγραμμα Eera. Στόχος της εργασίας τίθεται να εξεταστεί αν η ανάλυση με τη μέθοδο αυτή καταλήγει στα ίδια συμπεράσματα με τις αριθμητικές αναλύσεις μέσω του κώδικα πεπερασμένων διαφορών. Οι αναλύσεις πραγματοποιούνται για πραγματικές διεγέρσεις ενώ η δυσκαμψία του ρευστοποιημένου εδάφους λαμβάνεται από τα αποτελέσματα των μη-γραμμικών αναλύσεων.

Τα αποτελέσματα των αναλύσεων παρουσιάζονται ανά κατηγορία διέγερσης (όπως έχει οριστεί από την προηγούμενη έρευνα) και σχολιάζονται με βάση την τιμή που λαμβάνουν ορισμένοι δείκτες. Πιο συγκεκριμένα, οι παρακάτω δείκτες μελετώνται, παρουσιάζονται και συγκρίνονται με τους αντίστοιχους της Ε. Κουτσογούλας,2012:

α) Iarias, λόγος Arias Intesity κορυφής και βάσης του στρώματος άμμου που ρευστοποιείται,

β) Μέση τιμή λόγου φασμάτων κορυφής και βάσης του στρώματος άμμου που ρευστοποιείται για ΜΙΚΡΕΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ,

γ) Μέση τιμή λόγου για ΜΕΣΑΙΕΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ

δ) Μέση τιμή λόγου φασμάτων για ΜΕΓΑΛΕΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥΣ

Από τη σύγκριση των μεθόδων προκύπτει:

1)   Ο δείκτης Ιarias λαμβάνει συστηματικά μεγαλύτερες τιμές με το Eera, με εξαίρεση τις διεγέρσεις κατηγορίας Α για Η/λmax>0.2 και της κατηγορίας Β για Η/λmax>0.4

2)   Στο εύρος των μικρών περιόδων (T<0.15) ο λόγος φασμάτων είναι συστηματικά μικρότερος μέσω των αναλύσεων Eera και οι διαφορές είναι και ποιοτικές. Ενώ με τις αναλύσεις Eera παρουσιάζεται απόσβεση (με εξαίρεση τα μικρά πάχη στρώματος άμμου) με τις αναλύσεις Flac παρουσιάζεται ενίσχυση της σεισμικής κίνησης μέσω του στρώματος που ρευστοποιείται.

3)   Στο εύρος των μεσαίων περιόδων (0.15<Τ<0.45sec) παρουσιάζεται σύγκλιση των μεθόδων για την κατηγορία Α των διεγέρσεων

4)   Στο εύρος των μεγάλων περιόδων (0.45<T<1.5sec) σύγκλιση των μεθόδων ποιοτικά με το Eera να δίνει συστηματικά μεγαλύτερες τιμές.

 

Τέλος μέσω της διερεύνησης που πραγματοποιείται, οι παρατηρηθείσες διαφορές μεταξύ των δυο μεθόδων ανάλυσης αποδίδονται:

Α) Στο γεγονός ότι δεν επαρκεί η γνώση της δυσκαμψίας του ρευστοποιημένου εδάφους για να προσομοιώσει το φαινόμενο

Β) Στη διαφορά που υπάρχει μεταξύ των δυο μεθόδων ανάλυσης (εν χρόνω ολοκλήρωση με FLAC έναντι ανάλυσης σε πεδίο συχνοτήτων με EERA)