Οι
παλμικές εδαφικές κινήσεις αποκτούν μεγάλο ενδιαφέρον για
τους μηχανικούς, καθώς αποδεικνύεται ότι επηρεάζουν
σημαντικά τη συμπεριφορά και κατ’ επέκταση τις απαιτήσεις
σχεδιασμού των κατασκευών. Ωστόσο, υπάρχει ουσιαστική
διαφοροποίηση μεταξύ των καταγραφών οι οποίες βρίσκονται
κοντά στο ρήγμα και αυτών οι οποίες βρίσκονται αρκετά μακριά
από αυτό. Η διαφορά αυτή έγκειται στο γεγονός ότι, στις
περιοχές κοντά στο ρήγμα, οι εδαφικές κινήσεις επηρεάζονται
από το μηχανισμό της διάρρηξης και από τα φαινόμενα της
κατευθυντικότητας. Με άλλα λόγια, εμφανίζεται ένας παλμός
κατευθυντικότητας στη χρονοϊστορία της ταχύτητας στις
καταγραφές κοντινού πεδίου, χαρακτηρίζοντάς τες ως παλμικές.
Ο
χαρακτηρισμός μιας καταγραφής ως παλμικής ή μη παλμικής
είναι εξαιρετικής σημασίας, αφού η ύπαρξη του παλμού έχει
ιδιαίτερη επιρροή στην απόκριση των κατασκευών. Για το λόγο
αυτό, έχουν προταθεί από αρκετούς μελετητές μεθοδολογίες
ικανές να ταξινομήσουν μια καταγραφή ως παλμική ή μη
παλμική. Από το σύνολο των προτεινόμενων μεθοδολογιών, αυτές
οι οποίες αναλύονται και τελικά χρησιμοποιούνται στην
εκπόνηση της παρούσας Μεταπτυχιακής Εργασίας είναι η
μεθοδολογία του Baker (2007) και η μεθοδολογία των
Kardoutsou et al. (2017). Σύμφωνα και με τις δύο αυτές
μεθόδους, υπάρχει αντίστοιχα ένας δείκτης ύπαρξης παλμού σε
μια καταγραφή, βάσει της τιμής του οποίου χαρακτηρίζεται η
εν λόγω καταγραφή ως παλμική ή μη παλμική. Από τη μια
πλευρά, στη μεθοδολογία του Baker (2007) ο δείκτης
παλμικότητας της καταγραφής λαμβάνει υπόψη το λόγο της
μέγιστης εδαφικής ταχύτητας της αρχικής καταγραφής ως προς
τη μέγιστη εδαφική ταχύτητας της καταγραφής που απομένει
μετά την αφαίρεση του πρώτου σημαντικού παλμού, καθώς και το
λόγο των αντίστοιχων ενεργειών. Ο δείκτης παλμικότητας του
Baker λαμβάνει τιμές από 0 μέχρι 1, ενώ μια καταγραφή είναι
παλμική αν ο δείκτης παλμικότητας λαμβάνει τιμή μεγαλύτερη
από το 0.85. Για τιμές του δείκτη παλμικότητας μικρότερες
από 0.15, η εξεταζόμενη καταγραφή χαρακτηρίζεται ως μη
παλμική. Από την άλλη πλευρά, η μεθοδολογία των Kardoutsou
et al. (2017), η οποία βασίστηκε στην ανάλυση με κυματίδια
των Μαυροειδή και Παπαγεωργίου (2003), αποδεικνύει ότι
υπάρχει ένας άλλος δείκτης παλμικότητας (δείκτης NTUA) για
το χαρακτηρισμό μιας καταγραφής ως παλμικής ή μη παλμικής.
Συγκεκριμένα, για τιμές του δείκτη παλμικότητας των
Kardoutsou et al. (2017) μεγαλύτερες από το 0.65, για την
εξεταζόμενη καταγραφή θεωρείται ότι υπάρχει ισχυρός παλμός
στη χρονοϊστορία της ταχύτητας. Ενώ στην περίπτωση που ο
δείκτης αυτός λαμβάνει τιμή μικρότερη από 0.55, η
εξεταζόμενη καταγραφή χαρακτηρίζεται ως μη παλμική.
Η
παρούσα Μεταπτυχιακή Εργασία χρησιμοποιεί συνολικά 302
σεισμικές καταγραφές από τη βάση δεδομένων του NGA (Next
Generation Attenuation), οι οποίες αντιστοιχούν σε 151
καταγραφικούς σταθμούς και αφορούν στο σεισμό του Northridge
το 1994. Έπειτα από κατάλληλη επεξεργασία και εφαρμογή σε
αυτές και των δύο μεθοδολογιών για το χαρακτηρισμό τους ως
παλμικές ή μη παλμικές, προκύπτει ότι 63 από αυτές είναι
παλμικές. Στο πρώτο στάδιο της ανάλυσης, εφαρμόζεται στις
εξεταζόμενες καταγραφές η μεθοδολογία των Baker (2007) και
Kardoutsou et al. (2017), οι οποίες χρησιμοποιούν αμφότερες
το κυματίδιο των Μαυροειδή και Παπαγεωργίου (2003). Στη
συνέχεια, για τις 63 παλμικές καταγραφές εφαρμόζεται με
χρήση κατάλληλου προγράμματος η μεθοδολογία του Baker (2007)
με χρήση του κυματιδίου Daubechies τέταρτης τάξης.
Υπολογίζονται γι’ αυτές και παρουσιάζονται σε μορφή
διαγράμματος οι δύο δείκτες παλμικότητας (δείκτης Baker και
δείκτης NTUA αντίστοιχα), η ενέργεια και η περίοδος κάθε
καταγραφής για ποικίλες διευθύνσεις ξεκινώντας από 0° έως
360°. Ακόμα, υπολογίζεται για καθεμία από αυτές τις
καταγραφές η τιμή της περιόδου του παλμού με βάση μια σχέση
που πρότειναν οι Rosemary Fayjaloun, Mathieu Causse,
Christophe Voisin, Cecile Cornou, Fabrice Cotton (2017). Η
εξίσωση αυτή λαμβάνει υπόψη παραμέτρους που σχετίζονται τόσο
με τη θέση του καταγραφικού σταθμού όσο και με τα
χαρακτηριστικά της εδαφικής κίνησης. Για τις παλμικές
καταγραφές πραγματοποιείται μια σύγκριση της περιόδου όπως
αυτή προκύπτει και από τις δύο εφαρμοζόμενες μεθοδολογίες,
με την τιμή της περιόδου του παλμού που προκύπτει από την
παραπάνω σχέση για τον έλεγχο της αξιοπιστίας της.
Τέλος,
διερευνάται η συσχέτιση που παρουσιάζεται μεταξύ των δεικτών
παλμικότητας του Baker (2007) και των Kardoutsou et al.
(2017), καθώς και μεταξύ της διεύθυνσης της παλμικότητας της
καταγραφής με τη διεύθυνση στην οποία εμφανίζεται το
ενεργειακό της περιεχόμενο. Όσον αφορά στις περιόδους των
καταγραφών, πραγματοποιείται σύγκριση μεταξύ των τιμών που
προκύπτουν από τις χρησιμοποιούμενες μεθοδολογίες, ενώ
παράλληλα εξετάζεται η επιρροή τόσο του μεγέθους του
σεισμού, όσο και του μεγέθους των κλείθρων που υπάρχουν στην
εγγύτερη περιοχή της καταγραφής, στο μέγεθος της τιμής της
περιόδου των παλμικών καταγραφών.
|