Αξιολόγηση προτεινόμενης μεθοδολογίας για τον αναλυτικό υπολογισμό ελαστικών φασμάτων απόκρισης σε ρευστοποιήσιμα εδάφη - Ζωντανού, Βασιλική (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2015)
Η ρευστοποίηση του εδάφους σε σεισμό αποτελεί ένα σημαντικό, κυρίως ως προς τις καταστροφικές του συνέπειες, φαινόμενο και έχει αποτελέσει πρόσφορο αντικείμενο μελέτης για την Γεωτεχνική Σεισμική Μηχανική τις τελευταίες δεκαετίες. Κύριος στόχος της διεξαγόμενης έρευνας ήταν διαχρονικά η δυνατότητα πρόβλεψης της σεισμικής απόκρισης του εδάφους και τα τελευταία χρόνια η -ει δυνατόν- αξιοποίηση των «ευεργετικών» παράπλευρων συνεπειών του φαινομένου, της απομείωσης δηλαδή των φασματικών επιταχύνσεων στις μικρές περιόδους (σεισμική μόνωση). Η αναγνώριση του κινδύνου ρευστοποίησης καθίσταται εφικτή μέσω της ψευδοστατικής μεθόδου υπολογισμού του συντελεστή ασφαλείας FSL όπως προτάθηκε για πρώτη φορά από τους Seed & Idriss (1970), η οποία μας δίνει όμως μόνο προσεγγιστικά αποτελέσματα. Χάρη στις αναλύσεις Πεπερασμένων Στοιχείων ή Πεπερασμένων Διαφορών με σοφιστευμένα καταστατικά μοντέλα υπάρχει πλέον η δυνατότητα πιο αξιόπιστης ποσοτικά πρόβλεψης των αποτελεσμάτων του φαινομένου. Παρ’ όλα αυτά η πολυπλοκότητα των αριθμητικών αναλύσεων είναι αρκετά αυξημένη και δεν μπορεί να γίνει χρήση των ανωτέρω καταστατικών μοντέλων από μη-εξειδικευμένους χρήστες. Θεωρείται, επομένως, σκόπιμη η ανάπτυξη απλούστερων μεθοδολογιών που κάνουν χρήση περισσότερο διαδεδομένων και απλούστερων υπολογιστικών μεθόδων και μπορούν να έχουν ευρύτερη εφαρμογή στην πράξη. Τέτοιες είναι οι δύο μεθοδολογίες που έχουν προταθεί από τους Bouckovalas & Tsiapas (2015): (α) της «γραμμικής παρεμβολής» και (β) της «επαλληλίας». Η παρούσα Μεταπτυχιακή Εργασία σχετίζεται με την δεύτερη από τις παραπάνω μεθοδολογίες. Το στοιχείο που διαφοροποιεί την μεθοδολογία αυτή από προηγούμενες εργασίες, στις οποίες η ρευστοποίηση αγνοείτο ή θεωρείτο ότι ξεκινούσε από την αρχή της δόνησης, είναι ότι λαμβάνει υπόψη τη χρονική στιγμή κατά την οποία εκδηλώνεται η ρευστοποίηση στην επιφάνεια του εδάφους (tL,gr). Συγκεκριμένα, η αρχική διέγερση χωρίζεται από το tL,gr σε δύο επιμέρους τμήματα, «προ» και «μετά» της ρευστοποίησης, για τα οποία πραγματοποιούνται δύο ανεξάρτητες ισοδύναμες γραμμικές αναλύσεις τύπου SHAKE (Schnabel et al. 1972) με τα χαρακτηριστικά του μη-ρευστοποιημένου και του πλήρως ρευστοποιημένου εδάφους αντίστοιχα. Το τελικό φάσμα προκύπτει από την υπέρθεση των δύο επιμέρους φασμάτων. Η παρούσα εργασία θέτει ως βασικό στόχο την καταρχήν επιβεβαίωση της ισχύος της μεθοδολογίας και στη συνέχεια τη λεπτομερή της βαθμονόμηση, χρησιμοποιώντας ήδη υπάρχοντα αποτελέσματα παραμετρικών, πλήρως συζευγμένων, μη-γραμμικών αριθμητικών αναλύσεων που έχουν πραγματοποιηθεί στον κώδικα Πεπερασμένων Διαφορών FLAC. Για την προσομοίωση της σεισμικής απόκρισης της ρευστοποιήσιμης άμμου έχει χρησιμοποιηθεί το καταστατικό προσομοίωμα κρίσιμης κατάστασης NTUA-Sand (Andrianopoulos et al. 2010). Ακολουθεί συνοπτικά η περιγραφή των επιμέρους εργασιών καθώς και τα τελικά συμπεράσματα για την εφαρμογή της μεθοδολογίας.