Ενίσχυση σεισμικής κίνησης σε ανομοιόμορφες εδαφικές κοιλάδες - Χατζής, Κωνσταντίνος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2016)
Η εργασία αφορά στην αριθμητική διερεύνηση της γεωμορφικής επιδείνωσης της φα-σματικής επιτάχυνσης στην επιφάνεια του εδάφους ανομοιόμορφων (αλλουβιακών) κοι-λάδων. Για το σκοπό αυτό εκτελέσθηκαν 2Δ αριθμητικές αναλύσεις σεισμικής απόκρι-σης (με χρήση της μεθόδου πεπερασμένων διαφορών) για ομοιόμορφες και ανομοιόμορ-φες συμμετρικές τραπεζοειδείς κοιλάδες ιξωδο-ελαστικού εδάφους επί ιξωδο-ελαστικού βραχώδους υποβάθρου, με μη-αρμονικές διεγέρσεις που επιβάλλονται ως κατακορύφως προσπίπτοντα κύματα SV. Η πλειονότητα της σχετικής βιβλιογραφίας επικεντρώνεται στη δυναμική απόκριση ο-μοιόμορφων κοιλάδων, και έτσι η διερεύνηση εδώ γίνεται συγκρίνοντας την απόκριση γεωμετρικά ίδιων κοιλάδων με ανομοιόμορφο έδαφος ίδιας μέσης δυστμησίας με το ο-μοιόμορφο έδαφος αναφοράς. Η ανομοιομορφία εισάγεται ως γραμμική αύξηση (κλίσης d) της ταχύτητας διάδοσης διατμητικών κυμάτων VS με προς το βάθος, χωρίς οριζόντια διαφοροποίηση. Για την ποσοτικοποίηση της γεωμορφικής επιδείνωσης στην οριζόντια επιτάχυνση ορίζεται ο λόγος ΑSAh της οριζόντιας φασματικής επιτάχυνσης σε κάθε θέ-ση, προς την αντίστοιχη επιτάχυνση υπό 1Δ συνθήκες ταλάντωσης στην ίδια θέση, και όχι ως προς τον αναδυόμενο βράχο. Αντίστοιχα, ορίζεται ο λόγος ASAv σε κάθε θέση, με τον αριθμητή να έχει ως τιμή την (παρασιτική) κατακόρυφη φασματική επιτάχυνση σε κάθε θέση, και τον παρονομαστή να είναι και πάλι εκείνος του λόγου ASAh, δεδομένου ότι δεν υπάρχει κατακόρυφη ταλάντωση υπό 1Δ συνθήκες. Οι αναλύσεις υποδεικνύουν μεγεθυμένες φασματικές ενισχύσεις ως προς τον αναδυόμε-νο βράχο σε ανομοιόμορφες κοιλάδες, αλλά αυτό αποδίδεται στην αντίστοιχη μεγέθυνση της φασματικής επιτάχυνσης υπό 1Δ συνθήκες. Μάλιστα, βρέθηκε ότι η μεγέθυνση της 1Δ φασματικής επιτάχυνσης είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο αυξάνει ο βαθμός ανομοιομορ-φίας, δηλαδή η κλίση d της γραμμικής αύξησης της ταχύτητας VS με το βάθος. Οι μεγε-θυντικές επιδράσεις της ανομοιομορφίας στην 1Δ απόκριση δε σχετίζονται με τη (μικρή) μεταβολή της πρώτης ιδιοπεριόδου της εδαφικής στρώσης, αλλά με τη σύγκλιση της δεύ-τερης και τρίτης ιδιοπεριόδου σε τιμές πλησίον της πρώτης. Στη συνέχεια, η έμφαση δόθηκε στους λόγους ΑSAh και ASAv απ’ όπου προκύπτει σχε-τική μείωση αυτών με το βαθμό της ανομοιομορφίας, ειδικά για χαμηλόσυχνες διεγέρ-σεις. Με άλλα λόγια, η ανομοιομορφία ενισχύει τις φασματικές επιταχύνσεις λίγο περισ-σότερο υπό 1Δ συνθήκες, παρά εντός 2Δ εδαφικών κοιλάδων. Επιπλέον προκύπτει, ότι οι θέσεις εμφάνισης των μεγίστων τιμών των λόγων ΑSAh και ASAv μετατοπίζονται προς τα άκρα της κοιλάδας, όσο αυξάνει ο βαθμός ανομοιομορφίας d. Επίσης, τα ελα-στικά φάσματα απόκρισης υποδεικνύουν ότι σημαντικές γεωμορφικές φασματικές ενι-σχύσεις συμβαίνουν σε σχετικά μικρές περιόδους κατασκευής T, και συγκεκριμένα για περιόδους Τ μικρότερες της πρώτης ιδιοπεριόδου της εδαφικής στρώσης για την ASA¬h και για περιόδους Τ μικρότερες της δεσπόζουσας περιόδου της διέγερσης για την ASAv. Τέλος, διερευνήθηκε το πόσο σωστή είναι η χρήση των λόγων ΑSAh και ASAv κατά μή-κος των κεκλιμένων άκρων του υποβάθρου, όπου το κατακόρυφο πάχος της κοιλάδας είναι μικρότερο του Η που αντιστοιχεί στο κεντρικό τμήμα της τραπεζοειδούς κοιλάδας, και για το οποίο εκτιμάται ο κοινός παρονομαστής των ανωτέρω λόγων κατά μήκος ολό-κληρης της κοιλάδας. Για το σκοπό αυτό εκτιμήθηκε η 1Δ απόκριση και για εδαφικές στήλες πάχους Η/3 και 2Η/3, με βάση τις οποίες έγινε γεωγραφική διαφοροποίηση του παρονομαστή των λόγων ΑSAh και ASAv κατά μήκος των κεκλιμένων άκρων. Οι συ-γκρίσεις υποδεικνύουν ότι ο ορισμός με βάση το πάχος Η δίνει γενικώς συντηρητικές εκτιμήσεις της γεωμορφικής επιδείνωσης (υψηλές τιμές) κατά μήκος των κεκλιμένων άκρων, με εξαίρεση ίσως την πλέον ακραία περιοχή της κοιλάδας, πλησίον της ανάδυσης του βράχου στην επιφάνεια. Το πρόβλημα αυτό είναι ποσοτικό μεγαλύτερο στις ανομοι-όμορφες κοιλάδας, αλλά πάλι εντοπίζεται μόνο στην ίδια περιοχή.