Την 7η Σεπτεμβρίου 1999 ένας καταστροφικός σεισμός μεγέθους Μs=5.9 χτύπησε την ευρύτερη περιοχή των Αθηνών, προκαλώντας πολλές απώλειες σε ανθρώπινες ζωές αλλά και μεγάλες καταστροφές σε κτήρια, κυρίως στα βορειοδυτικά προάστια της Αθήνας (Άνω Λιόσια, Μενίδι κτλ). Την ισχυρή σεισμική κίνηση κατέγραψαν 17 επιταχυνσιογράφοι στο νομό Αττικής από τα μόνιμα δίκτυα του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, του ΙΤΣΑΚ και της ΔΕΗ. Δυστυχώς όμως, παρότι πολλά όργανα κατέγραψαν την ισχυρή σεισμική κίνηση, κανένα δεν ήταν εγκατεστημένο στην πλειόσειστη περιοχή.

Σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση της πιθανής επίδρασης του εδάφους και άλλων τοπικών συνθηκών στις καταγραφές αυτές. Συγκεντρώθηκαν λοιπόν, εκτός από τις ίδιες τις ψηφιοποιημένες καταγραφές και στοιχεία για τη σύσταση και τις ιδιότητες του εδάφους, την τοπογραφία και την φύση των κατασκευών στις οποίες ήταν τοποθετημένα τα όργανα. Σε πρώτη φάση έγινε διανυσματική σύνθεση των οριζοντίων συνιστωσών των καταγραφών ώστε να βρεθεί η μέγιστη συνισταμένη επιτάχυνση και ο προσανατολισμός της σε σχέση με το βορρά. Στη συνέχεια υπολογίστηκε ο λόγος των οριζοντίων προς τα κατακόρυφα φάσματα απόκρισης (HVSR) και ο λόγος της μέγιστης ταχύτητας προς τη μέγιστη επιτάχυνση του εδάφους (vmax/αmax ratio) για όλες τις καταγραφές. Αυτές οι δύο μέθοδοι οδηγούν σε  μια πρώτη αποτίμηση των εδαφικών συνθηκών στις περιοχές των καταγραφών.

Το κύριο μέρος της εργασίας περιλαμβάνει 1-Δ αναλύσεις σεισμικής απόκρισης εδάφους για 13 καταγραφές με το πρόγραμμα Η/Υ SHAKE91 με τις οποίες αποτιμάται η συμπεριφορά του εδάφους κατά την διέλευση των σεισμικών κυμάτων μέσω ενός απλοποιημένου προσομοιώματος. Με τις αναλύσεις αυτές εκτιμήθηκαν οι συνιστώσες της ισχυρής σεισμικής κίνησης στην επιφάνεια του εδάφους, στη διεπιφάνεια σεισμικού υποβάθρου-εδάφους και στην επιφάνεια του σεισμικού υποβάθρου. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα των αναλύσεων σεισμικής απόκρισης και της μεθόδου HVSR χαρακτηρίζονται οι καταγραφές ανάλογα με τις τοπικές εδαφικές συνθήκες, εντοπίζονται οι ενδείξεις αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής στις καταγραφές που δεν έγιναν σε ελεύθερο πεδίο και εκτιμάται η αξιοπιστία τους.

Οι καταγεγραμμένες και οι προερχόμενες από τις θεωρητικές αναλύσεις μέγιστες επιταχύνσεις στην επιφάνεια του εδάφους και στο αναδυόμενο βραχώδες υπόβαθρο, σε σταθμούς που μπορούν να θεωρηθούν ανεπηρέαστοι, συσχετίζονται με γνωστές σχέσεις απομείωσης της ισχυρής σεισμικής κίνησης εφαρμόσιμες για σεισμούς με κοινά χαρακτηριστικά με τον σεισμό της Αθήνας. Με βάση την συσχέτιση αυτή μπορούμε να εκτιμήσουμε την μέγιστη επιτάχυνση στην πλειόσειστη περιοχή για «εδαφικές» και «βραχώδεις» τοπικές συνθήκες.