Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη ορισμένων μη συμβατικών μέτρων έντασης (Intensity Measures, IMs) για την εκτίμηση της απόδοσης μιας κατασκευής στα πλαίσια του επιτελεστικού σχεδιασμού με κριτήρια τρωτότητας. Ορισμένα από τα πλεονεκτήματα ενός καλά επιλεγμένου μέτρου έντασης, είναι η δυνατότητα να έχουμε μια πιο ακριβής εκτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς της κατασκευής με μικρότερο αριθμό σεισμικών καταγραφών και ότι δεν χρειάζεται λεπτομερής επιλογή σεισμικών καταγραφών (επιλογή καταγραφών για συγκεκριμένες τιμές της σεισμικής ροπής M_w, της απόστασης της πηγής του σεισμού από την κατασκευή και του συντελεστή ε της καταγραφής). Όμως, με την χρήση συμβατικών μέτρων έντασης, όπως η μέγιστη εδαφική επιτάχυνση ή η φασματική επιτάχυνση της πρώτης ιδιομορφής, οι παράμετροι βλάβης της κατασκεύης (Engineering Demand Parameters, EDPs) μπορούν να παρουσιάσουν σημαντική μεταβλητότητα από καταγραφή σε καταγραφή με αποτέλεσμα να χρειάζεται μεγαλύτερος αριθμός καταγραφών για να έχουμε αξιόπιστα αποτελέσματα.

Στην εργασία αυτή μελετήσαμε και συγκρίναμε τρία μέτρα έντασης, τη φασματική επιτάχυνση της πρώτης ιδιομορφής για ξ=5%, Sa(T_1, ξ=5%), το μέγεθος S^*=Sa(T₁)·[Sa(2T₁)/Sa(T₁)]^0.5, το οποίο αποτελεί ένα συνδυασμό της φασματικής επιτάχυνσης για περίοδο Τ=Τ₁ και της φασματικής επιτάχυνσης για περίοδο Τ=2·Τ₁ , και τέλος, το μέγιστο interstorey drift, που θα παρουσίαζε η κατασκευή, αν λειτουργούσε μόνο ελαστικά και γραμμικά, maxθ_el.

Το κτίριο που μελετήσαμε είναι ένα 12-ώροφο κτίριο από οπλισμένο σκυρόδεμα, τα μέλη του οποίου προσομοιώθηκαν με ραβδωτά μη γραμμικά στοιχεία, στα οποία ισχύει η κατανεμημένη πλαστικότητα με πολυστρωματική θεώρηση. Όλες οι αναλύσεις έγιναν με χρήση του λογισμικού OpenSees (Open System for Earthquake Engineering Simulation).

Η σύγκριση για τα προαναφερθέντα μέτρα έντασης έγινε ως προς την αποδοτικότητας τους, την επάρκεια, τη στιβαρότητα ως προς τους συντελεστές κλιμάκωσης και τέλος, τη δυνατότητα να εξάγουμε καμπύλες σεισμικής επικινδυνότητας ως προς αυτά. Ένα μέτρο έντασης μπορεί να χαρακτηριστεί αποδοτικό, αν για δεδομένη τιμή της παραμέτρου βλάβης της κατασκευής, τα μέτρα έντασης των επιταχυνσιογραφημάτων που αντιστοιχούν σε αυτή την τιμή παρουσιάζουν μικρή μεταβλητότητα. Επιπρόσθετα ένα μέτρο έντασης μπορεί να χαρακτηριστεί επαρκές, αν τα αποτελέσματα των αναλύσεων είναι ανεξάρτητα των χαρακτηριστικών των σεισμικών καταγραφών που επιλέξαμε. Η τρίτη ιδιότητα που επιθυμούμε να έχει ένα καλά επιλεγμένο μέτρο έντασης είναι να είναι στιβαρό ως προς την κλιμάκωση, δηλαδή η απόκριση των κλιμακούμενων επιταχυνσιογραφημάτων για διαφορετικούς συντελεστές κλιμάκωσης, που να οδηγούν στην ίδια τιμή του μέτρου έντασης, να μην παρουσιάζει κάποια συσχέτιση με τους συντελεστές αυτούς. Τέλος, πρέπει να μπορούμε να υπολογίσουμε καμπύλες σεισμικής επικινδυνότητας ως προς ένα μέτρο έντασης, έτσι ώστε σε συνδυασμό με τις καμπύλες τρωτότητας της κατασκευής, να υπολογίσουμε το σεισμικό κίνδυνο για αυτή.

Σε προηγούμενες εργασίες έχει παρατηρηθεί ότι το Sa(T₁) δεν πληροί ορισμένες από τις παραπάνω ιδιότητες. Πιο συγκεκριμένα, το μέτρο αυτό δεν είναι τόσο αποδοτικό, καθώς δεν λαμβάνει υπόψη την αλλαγή στην ιδιοπερίοδο της κατασκευής λόγω των  πλαστικοποιήσεων που υφίσταται για μεγάλες τιμές του μέτου έντασης. Εκτός αυτού τα αποτελέσματα των αναλύσεων επηρεάζονται από τα χαρακτηριστικά του σεισμού και τους συντελεστές κλιμάκωσης. Ωστόσο, οι καμπύλες σεισμικής επικινδυνότητας ως προς το μέγεθος αυτό έχουν ήδη υπολογιστεί και είναι διαθέσιμες στους σεισμολογικούς χάρτες της κάθε περιοχής.

Στην εργασία αυτή δείξαμε ότι το μέτρο έντασης S^* είναι πιο αποδοτικό από το Sa(T₁) στην περιοχή κοντά στη στάθμη κατάρρευσης, αφού το μέγεθος αυτό λαμβάνει υπόψη του την αύξηση της ιδιοπεριόδου της κατασκευής, αλλά υστερεί σε αποδοτικότητα στις στάθμες μικρών και βαριών ζημιών. Από την άλλη το S^* δεν παρουσιάζει κάποια συσχέτιση με τα χαρακτηριστικά του σεισμού και τους συντελεστές κλιμάκωσης και υπολογισμός των καμπυλών σεισμικής επικινδυνότητας ως προς αυτό είναι εύκολος στην υλοποίηση, καθώς αυτές προκύπτουν εύκολα από έναν μετασχηματισμό των ήδη υπαρχόντων καμπυλών από το Sa(T₁).

Για το μέτρο έντασης maxθ_el συμπεραίνουμε ότι είναι σημαντικά αποδοτικότερο από τα δύο παραπάνω μέτρα για τις στάθμες μικρών ζημιών και βαριών ζημιών, άλλα όχι για τη στάθμη κατάρρευσης. Το παραπάνω γεγονός οφείλεται στο ότι το maxθ_el προσεγγίζει πολύ καλά (σχεδόν τέλεια) τη συμπεριφορά της κατασκευής όσο αυτή κινείται στην γραμμική-ελαστική περιοχή, αλλά αποκλίνει από αυτή στην ανελαστική περιοχή. Να σημειώσουμε επίσης ότι η απόκριση ως προς το maxθ_el δεν επηρεάζεται από τα χαρακτηριστικά του σεισμού, επηρεάζεται όμως από τους συντελεστές κλιμάκωσης. Τέλος, το maxθ_el παρουσιάζει το σημαντικό μειονέκτημα ότι ο υπολογισμός καμπυλών σεισμικής επικινδυνότητας ως προς αυτό έχει μεγάλο υπολογιστικό κόστος, καθώς αυτές πλέον εξαρτώνται όχι μόνο από τη θέση της κατασκευής αλλά και την κατασκευή την ίδια. Στην εργασία αυτή προτείνεται μια μεθοδολογία για τον υπολογισμού τους.

Συνοψίζοντας, το μέτρο έντασης S^* αποτελεί μια καλύτερη επιλογή από το Sa(T₁), όταν θέλουμε να προσεγγίσουμε τη συμπεριφορά της κατασκευής στην ανελαστική περιοχή και το maxθ_el, όταν μας ενδιαφέρουν κυρίως οι στάθμες μικρών και βαριών ζημιών.