ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ : ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: ΣΕΙΣΜΟΣ ΕΠΟΠΤΕΥΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κονιτόπουλος Γεώργιος ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ: ΛΑΓΟΣ ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Α.Μ. 040157 Θεσσαλονίκη 2012-2013

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΑΣ 1.1 Τι είναι σεισμός...4 1.2 Σκοπός και σημασία της σεισμολογίας...4 1.3 Σεισμικοί παράμετροι.5 1.3.1 Ιδιότητες σεισμικών εστιών... 6 1.3.2 Ιδιότητες του μέσου διάδοσης των σεισμικών κυμάτων.. 11 1.3.3 Ιδιότητες της δομής του υπεδάφους στη θέση της κατασκευής... 14 2. ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΑΓΡΑΦΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΩΝ 2.1 Εισαγωγή 16 2.2 Σεισμοσκόπια.16 2.3 Σεισμογράφοι.18 2.4 Σεισμόμετρα...21 2.5 Τρόποι αναγραφής των σεισμών 23 2.6 Σεισμόμετρα μηχανικής αναγραφής...24 2.7 Σεισμόμετρα οπτικής αναγραφής...24 2.8 Ηλεκτρομαγνητικά σεισμόμετρα...24 2.9 Σεισμόμετρα ηλεκτροστατικού τύπου...24 2.10 Επιταχυνσιόμετρα...25 ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 1

2.11 Παραμορφωσιόμετρα...25 2.12 Σεισμολογικά όργανα στον Ελληνικό Χώρο...26 3. ΓΕΩΛΟΓΙΚΑ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΤΕΚΤΟΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ 3.1 Γεωλογικά χαρακτηριστικά 27 3.2 Μορφολογικά χαρακτηριστικά...28 3.3 Τεκτονική περιοχή της Ελλάδος κατά το τεταρτογενές.30 3.4 Απόψεις από την εφαρμογή της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών στην περιοχή της Ελλάδας..31 4. ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ 4.1 Περίοδος μακροσεισμικών παρατηρήσεων 36 4.2 Περίοδος μικροσεισμικών μετρήσεων...37 4.3 Η ανάπτυξη των σεισμολογικών δικτύων στην δεκαετία του 1960...40 4.4 Ορισμός της ανιχνευτικότητας δικτύου.41 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 5. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΩΝ ΑΠΟ ΣΕΙΣΜΟΥΣ ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 2

5.1 Οδηγία 1 η : Πριν το σεισμό 43 5.2 Οδηγία 2 η : Κατά τη διάρκεια του σεισμού 44 5.3 Οδηγία 3 η : Μετά το σεισμό...45 6. Η ΑΠΑΙΤΗΣΗ ΠΛΑΣΤΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ 6.1 Ο κύριος στόχος του κατασκευαστικού σχεδιασμού.46 6.2 Καθορισμός της πλαστιμότητας.48 6.3 Τα κύρια μαθήματα μετά τους τελευταίους ισχυρούς σεισμούς 50 6.4 Οι διαφορές τις εδαφικές κινήσεις.52 6.5 Οι διαφορές στη δομική απόκριση.54 7. ΣΤΟΧΟΙ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΚΑΤΑ ΤΟΥΣ ΣΥΓΧΡΟΝΟΥΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΥΣ 7.1 Γενικά...67 7.2 Στάθμες επιτελεστικότητας για την αποτίμηση η ενίσχυση...69 7.3 Στόχοι αποτίμησης η ενίσχυση υφιστάμενων κτιρίων...70 7.4 Κριτήρια έλεγχου σταθμών επιτελεστικότητας.74 7.4.1 Η ανίσωση ασφάλειας...74 7.4.2 Κριτήρια ελέγχου στάθμης επιτελεστικότητας.76 8. Επίλογος...77 9. Βιβλιογραφία...79 ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 3

1. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΑΣ 1.1 ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΣΕΙΣΜΟΣ Σεισμοί ορίζονται οι δονήσεις του υπεδάφους που παράγονται κατά τη διάρκεια διαταράξεων της μηχανικής ισορροπίας των πετρωμάτων στο εσωτερικό της γης από φυσικά αίτια. Η κίνηση του εδάφους που οφείλεται στη θραύση πετρωμάτων, το στιγμιαίο αποτέλεσμα μιας μακροχρόνιας διαδικασίας συσσώρευσης δυναμικής ενέργειας σε καταπονούμενες περιοχές της λιθόσφαιρας. Ένα φυσικό φαινόμενο το οποίο εκδηλώνεται συνήθως χωρίς σαφή προειδοποίηση, δεν μπορεί να αποτραπεί και παρά τη μικρή χρονική διάρκεια του, μπορεί να προκαλέσει μεγάλες υλικές ζημιές στις ανθρώπινες υποδομές με επακόλουθα σοβαρούς τραυματισμούς και απώλειες ανθρώπινων ζωών. Η πραγματική αιτία των σεισμών που γεννώνται στο φλοιό της Γης δηλώθηκε σωστά το 1760 από το Βρετανό Τζον Μίτσελ (John Michell), ο οποίος έγραψε πως οι σεισμοί και τα κύματα ενέργειας που δημιουργούν προκαλούνται από "μάζες πετρωμάτων που μετατοπίζονται, μίλια κάτω από την επιφάνεια" και θεωρείται πατέρας της επιστήμης της μελέτης των σεισμών, της Σεισμολογίας. 1.2 ΣΚΟΠΟΣ ΚΑΙ ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΑΣ Η σεισμολογία είναι εφαρμοσμένη επιστήμη και γι' αυτό αυτή μελετάει τα ελαστικά κύματα, με σκοπό να χρησιμοποιήσει τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής στη λύση προβλημάτων που παρουσιάζουν πρακτικό για τον άνθρωπο ενδιαφέρον. Η σεισμολογία δίνει ή προσπαθεί να δώσει λύση σε σημαντικό αριθμό πρακτικών προβλημάτων. Τα προβλήματα της πρόγνωσης αποτελούν μέρος ενός γενικότερου προβλήματος, που αφορά την επινόηση και εφαρμογή μεθόδων προφύλαξης του ανθρώπου και των δημιουργημάτων του από το σεισμικό κίνδυνο. Επειδή η λύση του ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 4

προβλήματος της πρόγνωσης παρουσιάζει μεγάλες δυσκολίες και αυτή δεν μπορεί να έχει ως συνέπεια την οριστική αποφυγή του σεισμικού κινδύνου, οι σεισμολόγοι σήμερα προσπαθούν να συμβάλουν στην προστασία του ανθρώπου από τις σεισμικές καταστροφές και με άλλους τρόπους. Αυτοί μελετούν τη γεωγραφική και κατακόρυφη κατανομή των σεισμικών εστιών, τον τρόπο ακτινοβολίας της σεισμικής ενέργειας στις εστίες αυτής, καθώς και την επίδραση στα σεισμικά κύματα του μέσου διάδοσης αυτών και του εδάφους θεμελίωσης των οικοδομών, ώστε να δώσουν χρήσιμες πληροφορίες στους μηχανικούς για την κατασκευή αντισεισμικών κτιρίων. Το δεύτερο σημαντικό θέμα το οποίο ασχολείται η σεισμολογία είναι η μελέτη του εσωτερικού της γης. Σε σεισμικές μεθόδους οφείλουμε το σύνολο σχεδόν των γνώσεών μας σχετικά με τη δομή του εσωτερικού της γης. Ιδιαίτερα, η μελέτη της δομής των επιφανειακών στρωμάτων του φλοιού της γης με σεισμικές μεθόδους αποτελεί τη σπουδαιότερη γεωφυσική μέθοδο ανίχνευσης κοιτασμάτων πετρελαίου. Σημαντική είναι η συμβολή της σεισμολογίας στη λύση γεωτεκτονικών προβλημάτων που σχετίζονται με την εξέλιξη της γης. Τα τελευταία χρόνια η σεισμολογία ασχολείται και με το πρόβλημα της ανίχνευσης των πυρηνικών εκρήξεων από μακριά. 1.3 ΣΕΙΣΜΙΚΟΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Ο φλοιός της Γης, όπου γεννιούνται οι σεισμοί είναι ένα μη γραμμικό σύστημα, με χαοτική συμπεριφορά. Οι βασικές παράμετροι ενός μελλοντικού σεισμού ( χρόνος, χώρος, μέγεθος ) είναι εξαιρετικά ευαίσθητες σε μεταβολές της φυσικής εξέλιξης του φλοιού της Γης. Αντίθετα λοιπόν με την επιθυμία των μηχανικών η πρόβλεψη ακριβών τιμών των εδαφικών κινήσεων είναι πολύ δύσκολη έως ακατόρθωτη εξαιτίας του τυχαίου της εμφάνισης των σεισμών. Έτσι η κύρια επιστημονική προσπάθεια ασφαλούς και ακριβούς μεθόδου πρόγνωσης των σεισμών βασίζεται στη συνεχή και όσο δυνατόν ακριβέστερη μέτρηση διαφόρων φυσικών παραμέτρων και παραγόντων που επηρεάζουν τις κινήσεις εδάφους, ώστε να καθοριστούν τιμές και μεταβολές που συμβαίνουν στους εστιακούς χώρους σεισμών πριν από τη γέννηση τους. Τα χαοτικά συστήματα, συνεπώς και ο φλοιός της Γης, είναι μεν πολύπλοκα αλλά προβλέψιμα σε κάποιο βαθμό (σε κλίμακα χρόνου, κλπ). Οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν το είδος της εδαφικής κίνησης είναι οι εξής: α) ιδιότητες σεισμικών εστιών ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 5

β) ιδιότητες του μέσου διάδοσης των σεισμικών κυμάτων γ) ιδιότητες της δομής του υπεδάφους στη θέση της κατασκευής 1.3.1 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΕΣΤΙΩΝ Εστία λέγεται ο χώρος που αρχίζει η ρήξη όταν οι τάσεις υπερβούν την αντοχή του πετρώματος σε ορισμένη θέση, οπότε το πέτρωμα σπάει και δημιουργείται ρήγμα. Η εστία αυτή μπορεί να βρίσκεται πολύ κοντά στην επιφάνεια της Γης αλλά και σε πολύ μεγάλο βάθος που μπορεί να φτάσει τα 700 χιλιόμετρα όπου και βρίσκονται και οι βαθύτερες εστίες σεισμών Το σημείο της επιφάνειας το οποίο βρίσκεται πάνω από την εστία ονομάζεται επίκεντρο του σεισμού, ενώ την απόσταση αυτού του σημείου από το σταθμό την ονομάζουμε επικεντρική απόσταση. Αυτή η απόσταση είναι δυνατό να βρεθεί από το σεισμογράφημα ενός σταθμού. Αν στο σταθμό υπάρχουν κι άλλοι σεισμογράφοι διαφορετικά προσανατολισμένοι που να μπορούν δηλαδή να καταγράφουν με μεγάλη ακρίβεια τους σεισμούς που προέρχονται από τη διεύθυνση Βορράς-Νότος ή Ανατολή-Δύση, μπορούμε να προσδιορίσουμε με απόλυτη ακρίβεια το επίκεντρο του σεισμού. Στις ιδιότητες των εστιών περιλαμβάνονται ο μηχανισμός γένεσης του σεισμού, η χωρική περιγραφή του σεισμού και το μέγεθος του σεισμού. α) Με βάση το μηχανισμό γένεσης (κίνηση των γεωλογικών σχηματισμών στα όρια των ρηγμάτων) οι σεισμοί διακρίνονται σε (Chandler et al, 1992), (σχ.1.3.1): διαπλακικούς (interplate) σεισμούς, που παράγονται από ξαφνική, συνήθως φαινομενική, σχετική μετακίνηση δύο γειτονικών τεκτονικών πλακών στο σύνορό τους (σχ.1.3.2). Οι σεισμοί αυτοί προκαλούν θραύση σε μεγάλη υπόγεια έκταση και χαρακτηρίζονται για τη μεγάλη τους ένταση και χρονική διάρκεια, όπως επίσης και την επιρροή τους σε εκτενή επιφάνεια της γης. ενδοπλακικούς (intraplate) σεισμούς, που συνδέονται με τη σχετική ολίσθηση κατά μήκος γεωλογικών ρηγμάτων εντός κάποιας λιθοσφαιρικής πλάκας λόγω κάμψης ή διάτμησης. Οι σεισμοί αυτοί έχουν μικρότερο μέγεθος, συχνότητα επανεμφάνισης, μέγιστη εδαφική επιτάχυνση και επιφανειακή εδαφική επιρροή σε σύγκριση με τους ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 6

διαπλακικούς σεισμούς. Χαρακτηρίζονται από παλμικές κινήσεις μικρής περιόδου. Παρατηρούνται σε περιοχές που είναι τεκτονικά σχετικά σταθερές και γεωλογικά πιο ομοιόμορφες σε σχέση με τους διαπλακικούς σεισμούς. Σχήμα 1.3.1 Τύποι Σεισμών Σχήμα 1.3.2 Τύποι ρηγμάτων α) κανονικό-εφελκυσμού β) αντίστροφο-θλίψης γ) διατρητικό. ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 7

Γενικά οι θέσεις των ρηγμάτων που δίνουν διαπλακικούς σεισμούς είναι γνωστές εξαιτίας της εκδήλωσης τέτοιων φαινομένων στο παρελθόν και του ότι τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών είναι αρκετά καλά καθορισμένα. Αντίθετα τα ρήγματα που προκαλούν ενδοπλακικούς σεισμούς είναι πολύ πιο δύσκολο να εντοπιστούν καθώς πολλά μπορεί να είναι ανενεργά για αρκετά χρόνια. Οι σεισμοί της Καλιφόρνια, της Ιαπωνίας και της Νέας Ζηλανδίας είναι διαπλακικοί, ενώ της Ευρώπης (με εξαίρεση κάποια γεγονότα στη Ρουμανία, την Ελλάδα και την Ιταλία), του Καναδά και της Αυστραλίας είναι ενδοπλακικοί. β) Η χωρική περιγραφή, αναφέρεται στο εστιακό βάθος και στην διεύθυνση διάδοσης του σεισμού. Το εστιακό βάθος d είναι βασικό χαρακτηριστικό του σεισμού. Με βάση αυτό διακρίνουμε τους σεισμούς σε (σχ.1.3.3): αβαθείς στο φλοιό της γης d<25 km κανονικού βάθους στο φλοιό 25<d<70 km ενδιάμεσου βάθους 70<d<300 km μεγάλου βάθους d>300 km Σχήμα 1.3.3 Τύποι σεισμών και Εστιακά βάθη ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 8

Οι αβαθείς στο φλοιό της γης σεισμοί είναι οι πιο συχνοί στην Ευρώπη και τις γειτονικές περιοχές, όπου πάνω από το 85% των γεγονότων έχει εστιακό βάθος έως 15km (Ambraseys and Free, 1997). Η κατηγοριοποίηση με βάση το εστιακό βάθος είναι πολύ σημαντική καθώς σεισμοί ενδιάμεσου και μεγάλου βάθους μπορούν να προκαλέσουν εκτεταμένες φθορές σε μεγάλη απόσταση από το επίκεντρο, σε αντίθεση με τους επιφανειακούς σεισμούς των οποίων η επιρροή περιορίζεται σε μικρή απόσταση γύρω από το επίκεντρο. Διεύθυνση διάδοσης : η σχετική έρευνα αποδεικνύει πως η κύρια εδαφική κίνηση καθορίζεται από τη διεύθυνση διάδοσης του ρήγματος θραύσης. Είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσει κανείς ότι οι μεγαλύτερες ζημιές συναντώνται κάθετα στη διεύθυνση του ρήγματος (σχ.1.3.4). Σχήμα 1.3.4 Κάθετες και παράλληλες στο ρήγμα συνιστώσες ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 9

γ) Το μέγεθος (κλίμακα Richter) καθορίζεται ώστε να καταδειχθεί η ισχύς της εδαφικής κίνησης. Σχετικά με το μέγεθος ο κανονισμός UBC (1997) κατηγοριοποιεί τις σεισμικές πηγές ως εξής: τύπου Α, δηλαδή ρήγματα ικανά να προκαλέσουν μεγάλου μεγέθους σεισμικά γεγονότα (Μ>7.0) και που έχουν υψηλό ρυθμό σεισμικής δραστηριότητας. τύπου Β, δηλαδή όλα τα ρήγματα που δεν ανήκουν στις άλλες δύο κατηγορίες Α ή Γ (6.5<Μ<7.0) τύπου Γ, δηλαδή ρήγματα που δεν είναι ικανά να προκαλέσουν μεγάλου μεγέθους σεισμούς (Μ<6.5) και που έχουν σχετικά μικρό ρυθμό σεισμικής δραστηριότητας. Μια πρόσθετη κατηγοριοποίηση των σεισμών συναρτήσει της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (Mazzolani and Piluso, 1996) είναι η ακόλουθη: χαμηλή σεισμικότητα ag=0.15g μέτρια σεισμικότητα ag=0.25g υψηλή σεισμικότητα ag=0.35g Οι συχνότερες εδαφικές κινήσεις του Ευρωπαϊκού χώρου έχουν μέγεθος μεταξύ 4 και 5 (βαθμοί Richter), ενώ η σεισμικότητα είναι χαμηλή προς μέτρια. [Η κλίμακα Richter αναπτύχθηκε το 1935, στην Νότια Καλιφόρνια των ΗΠΑ, από τον Αμερικανό φυσικό και σεισμολόγο Τσαρλς Ρίχτερ (Charles Francis Richter) και τον Γερμανό Μπένο Γκούτενμπεργκ (Beno Gutenberg). Φέρει προς τιμήν το όνομα του ενός των δημιουργών της, λόγω της πρωτοτυπίας της, ορίσθηκε διεθνώς ως κλίμακα αναφοράς του μεγέθους των σεισμών. Μετά την διεθνή καθιέρωση της κλίμακας, οι ίδιοι οι δημιουργοί της την βελτίωσαν, ώστε να εξαλειφθούν οι περιορισμοί τόσο της απόστασης όσο και των τύπων των εν χρήσει σεισμογράφων. Δημιουργήθηκαν επίσης και νομογράμματα, με βάση τα οποία μπορεί να εξαχθεί απευθείας το μέγεθος ενός σεισμού με βάση ορισμένα χαρακτηριστικά του, όπως η χρονική διάρκεια και το πλάτος των δευτερευόντων σεισμικών κυμάτων.] ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 10

1.3.2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΜΕΣΟΥ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ Εδώ περιλαμβάνονται οι διανυθείσες εδαφικές συνθήκες, η εξασθένιση των εδαφικών κινήσεων και η αύξηση στη διάρκεια του σεισμού. α) Διανυθείσες εδαφικές συνθήκες: η εδαφική κίνηση στην περιοχή της θέσης του έργου εξαρτάται από το ποσοστό βράχου και μαλακών εδαφών που συναντούν τα σεισμικά κύματα κατά τη διάδοσή τους. Έτσι παρατηρούνται αποκλίσεις της εδαφικής κίνησης μεταξύ της εστίας του σεισμού και της θέσης του έργου σχετικά με ότι θα ίσχυε αν η διανυθείσα περιοχή χαρακτηριζόταν από ένα ομοιόμορφο στρώμα φλοιού. Οι αποκλίσεις αυτές οφείλονται στη γεωλογία του υπεδάφους όπου υπάρχουν εναλλαγές ιζηματογενών λεκανών λόγω προσχώσεων και βουνών. Έτσι το διανυθέν υπέδαφος μπορεί να χωριστεί γενικά σε ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 11

τρεις κατηγορίες (Erdik, 1995): σκληρός βράχος μαλακός βράχος αλλουβιακοί σχηματισμοί. Στην περίπτωση των αλλουβιακών σχηματισμών παρατηρείται εξασθένιση σε κοντινές αποστάσεις της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης και αύξηση για μακρινές. Αύξηση για κάθε απόσταση της εδαφικής επιτάχυνσης παρατηρείται στην περίπτωση του μαλακού βράχου. β) Εξασθένιση εδαφικών κινήσεων: στο σχ.1.3.5 φαίνονται οι νόμοι εξασθένισης για οριζόντιες και κατακόρυφες εδαφικές κινήσεις που προέκυψαν από τις έρευνες των Ambraseys(1995a,b) και Ambraseys and Bommer (1991a,b) με βάση δεδομένα από τον ευρωπαϊκό χώρο που αντιστοιχούν σε 865 περίπου καταγραφές σεισμών με διαφορετικές τιμές μεγέθους και εστιακού βάθους. Σχήμα 1.3.5 Εξασθένιση μέγιστης επιτάχυνσης εδάφους με την απόσταση Μπορεί κανείς να συμπεράνει από το σχήμα αυτό ότι σε κοντινές περιοχές το εστιακό βάθος παίζει σημαντικό ρόλο στην εξασθένιση των μέγιστων εδαφικών επιταχύνσεων, ενώ παράλληλα παρατηρούνται μικρές εξασθενίσεις των κυμάτων σε ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 12

αντίθεση με ότι συμβαίνει σε ενδιάμεσες και μακρινές περιοχές. Επιπλέον σε κοντινές περιοχές η κατακόρυφη συνιστώσα των διαγραμμάτων των καταγραφών μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την οριζόντια, ειδικότερα για επικεντρικές αποστάσεις μικρότερες των 3 km (Kudo et al, 1992). γ) Αύξηση διάρκειας σεισμού: η διάρκεια της σεισμικής κίνησης στα διάφορα σημεία της επηρεαζόμενης από το σεισμό περιοχής αυξάνει όσο μεγαλώνει η διανυθείσα απόσταση των κυμάτων. Η αύξηση αυτή είναι της τάξης των 0.2 sec/km για αλλουβιακούς σχηματισμούς και 0.08 sec/km για σκληρό βράχο, (Trifunac και Novikova, 1995). Είναι επίσης ανάλογη των ποσοστών βράχου ή/και μαλακών ιζημάτων και εξαρτάται από τα ανακλώμενα κύματα που δημιουργούνται στα όρια των ιζηματογενών λεκανών. Γενικά πάντως η διάρκεια του σεισμού είναι ανάλογη της επικεντρικής απόστασης. Μια απλή σχέση υπολογισμού προτάθηκε από τους Trifunac και Brady (1975) 1 1 D = 10 M/2-2 + d v s v p όπου D η διάρκεια του σεισμού (sec) σε επικεντρική απόσταση d (km), vs, vp οι ταχύτητες (km/sec) των S και P κυμάτων αντίστοιχα και Μ το μέγεθος του σεισμού. 1.3.3 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ ΤΟΥ ΥΠΕΔΑΦΟΥΣ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 13

Οι ιδιότητες της δομής του υπεδάφους στη θέση του έργου περιλαμβάνουν το τοπικό εδαφικό προφίλ, την κυρίαρχη περίοδο του εδάφους και τη διάρκεια του σεισμού στη θέση του έργου. α) Τοπικό εδαφικό προφίλ: κάθε εδαφικό μέσο έχει ποικίλα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά γεγονός που φανερώνει την πολυπλοκότητά και ποικιλομορφία του εδάφους ως φυσικού υλικού. Το κυριότερο χαρακτηριστικό του εδαφικού προφίλ είναι η περίοδος ταλάντωσης του που μπορεί να επηρεάσει το φάσμα σχεδιασμού της κατασκευής. Γενικά το εδαφικό προφίλ αποτελείται από πολλά στρώματα διαφορετικού πάχους και ιδιοτήτων (σχ.1.3.6). Υπάρχουν πολλές κατηγοριοποιήσεις εδαφών. Η πιο συνήθης και ακριβής περιλαμβάνει τις ακόλουθες κατηγορίες: κατηγορία Α: βράχος και σκληρές αποθέσεις άμμου, χαλικιού και υπερσυμπυκνωμένης αργίλου με βάθος αρκετών δεκάδων μέτρων που χαρακτηρίζεται από ταχύτητες διατρητικών κυμάτων 400 800 m/sec σε ένα βάθος 10 m. κατηγορία Β: αλλουβιακοί σχηματισμοί αποτελούμενοι από βαθιές αποθέσεις μέτρια πυκνής άμμου, χαλικιού ή μέτρια σκληρής αργίλου με βάθος από μερικές δεκάδες έως αρκετές εκατοντάδες μέτρα και που χαρακτηρίζεται από ταχύτητες διατρητικών κυμάτων 200 400 m/sec σε ένα βάθος 10 m. κατηγορία Γ: μαλακό έδαφος, χαμηλής συνεκτικότητας αποθέσεων, που χαρακτηρίζεται από ταχύτητα διατρητικών κυμάτων <200 m/sec. Η κατηγοριοποίηση αυτή μπορεί να βελτιωθεί μελλοντικά για κάθε περιοχή με τη συλλογή περισσοτέρων στοιχείων. ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 14

Σχήμα 1.3.6 Τοπικό εδαφικό προφίλ (P και S κύματα) β) Κυρίαρχη περίοδος εδάφους: η οποία αποτελεί σημαντική παράμετρο για τη διακριτοποίηση των εδαφικών κινήσεων. Γενικά κοντά στην εστία του σεισμού οι περίοδοι είναι αρκετά μικρές σε σχέση με πιο μακρινές αποστάσεις. Οι διαφορές αυτές οφείλονται στις διαφορές των ιδιοπεριόδων των P και S κυμάτων. Τα Ρ-κύματα που κυριαρχούν σε κοντινές θέσεις ως προς την εστία χαρακτηρίζονται από μικρές περιόδους ταλάντωσης ενώ αντίθετα τα S-κύματα που καθορίζουν την εδαφική κίνηση σε μακρινότερες αποστάσεις διακρίνονται για τις μεγαλύτερες περιόδους. Σε σχετικά κοντινές αποστάσεις ως προς το επίκεντρο παρατηρείται μεγάλη ποικιλία συχνοτήτων που εξαρτάται από το πάχος των εδαφικών στρωμάτων (μαλακών αποθέσεων ιζημάτων). Το εύρος των κυρίαρχων περιόδων μπορεί να χωριστεί σε 4 ομάδες: πολύ μικρή περίοδος <0.1 sec μικρή περίοδος 0.1 0.4 sec μέση περίοδος 0.4 0.8 sec μεγάλη περίοδος >0.8 sec γ) Διάρκεια: η διάρκεια των εδαφικών κινήσεων μπορεί να παραταθεί λόγω των ιδιοτήτων του υπεδάφους στη θέση του έργου. Όταν η θέση του έργου βρίσκεται πάνω ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 15

σε βαθύ ιζηματογενές στρώμα με συχνότητα 0.5 Hz, η διάρκεια της κίνησης αυξάνει κατά 3 4 sec σε σχέση με την εστία του σεισμού, ενώ για μαλακό έδαφος με συχνότητα περίπου 1 Hz, η αύξηση είναι 5 6 sec. Ο βράχος δεν επιδρά στη διάρκεια της σεισμικής κίνησης. 2.ΟΡΓΑΝΑ ΑΝΑΓΡΑΦΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΩΝ ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 16

2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η γενική κίνηση των υλικών σημείων ενός στερεού σώματος, συνεπώς και του εδάφους μπορεί να διακριθεί σε μετάθεση, περιστροφή και παραμόρφωση. Επομένως, για την πλήρη αναγραφή της σεισμικής κίνησης χρειάζονται τρία αντίστοιχα είδη σεισμικών οργάνων. Τα όργανα που χρησιμοποιούνται για την παρατήρηση της εδαφικής μετάθεσης και των παραγωγών της διακρίνονται, κατά σειρά ιστορικής εξέλιξης και επιστημονικής αξίας τους, σε : σεισμοσκόπια, σεισμογράφους και σεισμόμετρα. 2.2 ΣΕΙΣΜΟΣΚΟΠΙΑ Τα σεισμοσκόπια είναι όργανα που απλώς σημειώνουν τη γένεση σεισμών ή αναγράφουν αυτούς πάνω σε ακίνητη αιθαλωμένη πλάκα. Τα περισσότερα σεισμοσκόπια αποτελούνται από μάζα που βρίσκεται σε ασταθή ισορροπία. Η μάζα αυτή ανατρέπεται από τη σεισμική δόνηση και θέτει σε λειτουργία ένα κουδουνάκι. Σε ορισμένα είδη σεισμοσκοπίων η ανατροπή της μάζας βάζει σε λειτουργία χρονόμετρο ή σταματάει το χρονόμετρο και συνεπώς τα σεισμοσκόπια αυτά δίνουν πληροφορίες και για το χρόνο γένεσης των σεισμών. Σήμερα, υπάρχουν σε χρήση σεισμοσκόπια που γράφουν την κίνηση σε ακίνητη αιθαλωμένη πλάκα και δίνουν έτσι πληροφορίες για την ένταση της σεισμικής κίνησης. ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 17

Σχήμα 2.2.1 Σεισμοσκόπιο Σχήμα 2.2.2 Σεισμοσκόπιο 2.3 ΣΕΙΣΜΟΓΡΑΦΟΙ ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 18

Οι σεισμογράφοι είναι όργανα με τα οποία πετυχαίνεται αυτόματα αλλά όχι πιστή αναγραφή της σεισμικής κίνησης. Η αναγραφή αυτή που λέγεται σεισμογράφημα, γίνεται με γραφίδα πάνω σε αιθαλωμένη ταινία ή με φωτεινή κηλίδα πάνω σε φωτογραφική ταινία. Ένας σεισμογράφος αποτελείται, βασικά, από : το εκκρεμές, το σύστημα ενίσχυσης και το σύστημα αναγραφής Το άκρο της γραφίδας το οποίο δεν γράφει, συνδέεται με τη μάζα εκκρεμούς, η οποία βρίσκεται σε ασθενή σύνδεση με το έδαφος. Λόγω αυτής της σύνδεσης, η μάζα αυτή πραγματοποιεί, κατά το χρόνο της εδαφικής δόνησης, σχετική κίνηση ως προς το έδαφος και η γραφίδα γράφει την κίνηση αυτή, υπό μεγέθυνση, πάνω σε ταινία. Το εκκρεμές είναι το μέρος του σεισμογράφου που αμέσως ανταποκρίνεται στην εδαφική κίνηση. Η κίνηση αυτού εξαρτάται όχι μόνο από το πλάτος της εδαφικής κίνησης αλλά και από το λόγο της περιόδου της εδαφικής κίνησης προς την ιδιοπερίοδο του εκκρεμούς. Η γραφίδα συνδέεται με τη μάζα του εκκρεμούς με σύστημα μοχλών, που μεγεθύνουν την κίνησή του κατά σταθερό παράγοντα, ο οποίος λέγεται στατική μεγέθυνση. Κατά την κίνηση του εδάφους δημιουργείται τριβή στο σημείο επαφής της γραφίδας με την ταινία και στις αρθρώσεις των μοχλών. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι η κίνηση που αναγράφεται από τη γραφίδα στην ταινία δεν εξαρτάται μόνο από την εδαφική κίνηση αλλά και από παραμέτρους του σεισμογράφου που λέγονται σταθερές αυτού και είναι : η ιδιοπερίοδος, η στατική μεγέθυνση και η τριβή. Για να είναι δυνατή η διάκριση των αναγραφών των διαφόρων σεισμικών κυμάτων, η ταινία αναγραφής τυλίγεται γύρω από κύλινδρο, ο οποίος περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με σταθερή γωνιακή ταχύτητα, ενώ συγχρόνως μετακινείται κατά τη διεύθυνση του άξονά του. Όταν δεν κινείται το έδαφος, η γραφίδα γράφει στο χαρτί γραμμή που έχει τη μορφή σπείρας, η οποία αποτελεί το γεωμετρικό τόπο των θέσεων ηρεμίας του άκρου της γραφίδας. Όταν γίνεται σεισμός, το άκρο της γραφίδας εκτελεί κίνηση κάθετη στη γραμμή ηρεμίας του και γράφει πάνω στην ταινία το ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 19

σεισμογράφημα. Για να μπορούμε να προσδιορίσουμε το χρόνο άφιξης των διαφόρων σεισμικών κυμάτων σε ένα σταθμό, ο χρόνος γράφεται πάνω στην ταινία ως εξής : η γραφίδα συνδέεται με τον οπλισμό ηλεκτρομαγνήτη, στο κύκλωμα του οποίου παρεμβάλλεται χρονόμετρο επαφής. Το χρονόμετρο κλείνει το κύκλωμα κάθε λεπτό και έτσι προκαλείται χαρακτηριστική εκτροπή της γραφίδας. Στις ακέραιες ώρες για να διακρίνουμε,οι εκτροπές είναι μεγαλύτερες. Επειδή, συνήθως, χρειάζεται ακρίβεια της τάξης του 0,1 sec, το σφάλμα του χρονομέτρου καθορίζει καθημερινά με τη σύγκριση του χρόνου αυτού με σήματα που εκπέμπουν διάφοροι σταθμοί ακριβείας. Το σφάλμα αυτό λέγεται κατάσταση χρονομέτρου και λαμβάνεται υπόψη κατά τη μέτρηση του χρόνου. Η εδαφική μετάθεση σε ένα σημείο αναλύεται με τρεις συνιστώσες κάθετες μεταξύ τους. Συνεπώς, για τον πλήρη καθορισμό της μετάθεσης σε ένα σταθμό πρέπει να υπάρχουν τρεις σεισμογράφοι. Συνήθως, ο ένας από αυτούς, γράφει την κατακόρυφη συνιστώσα της εδαφικής κίνησης και ονομάζεται «κατακόρυφος» σεισμογράφος (Ζ) και οι άλλοι δύο γράφουν τις οριζόντιες συνιστώσες και ονομάζονται «οριζόντιοι» σεισμογράφοι. Σώμα ορισμένης μάζας είναι εξαρτημένο από σημείο (Σ) και μπορεί να ταλαντώνεται σαν κατακόρυφο εκκρεμές. Γραφίδα, στερεά συνδεδεμένη με τη μάζα του εκκρεμούς, γράφει σε ταινία, τυλιγμένη γύρω από κύλινδρο, την γραμμή (ΑΒ), όταν το έδαφος δεν κινείται. Ας υποθέσουμε ότι το έδαφος κινείται απότομα κατά τη διεύθυνση του άξονα του κυλίνδρου. Τότε, τόσο ο κύλινδρος όσο και το σημείο εξάρτησης (Σ) του εκκρεμούς, θα εκτελέσουν την ίδια κίνηση, επειδή συνδέονται στερεά με το έδαφος, ενώ το άκρο της γραφίδας θα γράψει στην ταινία την κίνηση (ΒΓ) που είναι αντίθετης ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 20

φοράς. Κατακόρυφο ελατήριο, στο άκρο του οποίου βρίσκεται βαρύ σώμα, γράφει γραμμή, (ΑΒ), όταν το έδαφος βρίσκεται σε ηρεμία. Όταν το έδαφος κινείται κατά την κατακόρυφη διεύθυνση, το σημείο (Σ) και ο κύλινδρος κάνουν την ίδια κίνηση, ενώ η γραφίδα γράφει στον κύλινδρο κίνηση αντίθετης φοράς. Ο βασικός λόγος για τον οποίο οι σεισμογράφοι δεν δίνουν ακριβείς αναγραφές των σεισμικών κυμάτων είναι το γεγονός ότι τα εκκρεμή, μετά από ορισμένη σεισμική ώθηση, δεν επανέρχονται γρήγορα στη θέση ηρεμίας. Σχήμα 2.3.1 Σεισμογράφος ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 21

ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 22

Σχήμα 2.3.2 Σεισμογράφος Σχήμα 2.3.3 Σεισμογράφοι 2.4 ΣΕΙΣΜΟΜΕΤΡΑ Τα σεισμόμετρα είναι όργανα που γράφουν με σημαντική ακρίβεια τις σεισμικές κινήσεις. Οι αναγραφές τους λέγονται σεισμογράμματα. Η βασική διαφορά μεταξύ ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 23

σεισμομέτρου και σεισμογράφου είναι ότι το σεισμόμετρο έχει συσκευή με την οποία πετυχαίνεται απόσβεση της αιώρησης του εκκρεμούς και έτσι είναι δυνατή η πιστότερη αναγραφή της σεισμικής κίνησης, ενώ ο σεισμογράφος δε διαθέτει συσκευή απόσβεσης. Η μάζα του εκκρεμούς συνδέεται με πλάκα η οποία κινείται μέσα σε δοχείο που έχει παχύρρευστο υγρό για την απόσβεση των αιωρήσεων του εκκρεμούς. Αν δώσουμε μια ώθηση στη μάζα του εκκρεμούς σεισμομέτρου, η μορφή της αναγραφής που θα πάρουμε θα εξαρτηθεί από το βαθμό της απόσβεσης. Η κρίσιμη απόσβεση είναι η πιο ικανοποιητική για την λήψη αξιόπιστων αναγραφών, γιατί στην περίπτωση αυτή ο χρόνος επανόδου του εκκρεμούς στη θέση ηρεμίας έχει ελάχιστη τιμή. Πολλές φορές, όμως, εφαρμόζεται η ασθενής απόσβεση για να είναι μεγάλη η μεγέθυνση. Στην περίπτωση αυτή ο λόγος των πλατών δυο διαδοχικών προς αντίθετες κατευθύνσεις εκτροπών του εκκρεμούς του σεισμομέτρου λέγεται λόγος απόσβεσης. Σχήμα 2.4.1 Σεισμόμετρο ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 24

Σχήμα 2.4.2 Σεισμόμετρο 2.5 ΤΡΟΠΟΙ ΑΝΑΓΡΑΦΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΩΝ Περιγράφονται παρακάτω οι τρεις βασικοί τρόποι αναγραφής των σεισμικών κυμάτων : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΓΡΑΦΗ: Κατά την αναγραφή αυτή η κίνηση του κέντρου βάρους του εκκρεμούς μεγεθύνεται με σύστημα μοχλών, οι οποίοι καταλήγουν σε γραφίδα. Η γραφίδα γράφει γραμμή πάχους 0,1 mm περίπου, στην τυλιγμένη γύρω στον κύλινδρο αναγραφής αιθαλωμένη ταινία. Η μηχανική αναγραφή έχει το πλεονέκτημα ότι είναι ευμεταχείριστη και οικονομική. ΟΠΤΙΚΗ ΑΝΑΓΡΑΦΗ: Κατά την αναγραφή αυτή, λεπτή φωτεινή δέσμη πέφτει σε καθρέφτη στερεωμένο στη μάζα του εκκρεμούς ή σε λεπτό κύλινδρο, ο οποίος, με κατάλληλη διάταξη εκτελεί γύρω από τον άξονά του ταλαντώσεις όμοιες με τις ταλαντώσεις του εκκρεμούς. Μετά την ανάκλασή της στον καθρέφτη, η φωτεινή δέσμη περνάει από συγκλίνοντα και μέσα από κυλινδρικό φακό για να γίνει τελικά πολύ λεπτή και να σχηματίσει ζωηρή φωτεινή τελεία πάνω σε φωτογραφική ταινία που είναι ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 25

τυλιγμένη γύρω από τον κύλινδρο αναγραφής. Έτσι αναγράφεται στην ταινία λεπτή γραμμή επειδή αυτή προσβάλλεται από το φως. Για την αναγραφή του χρόνου, στο δρόμο της φωτεινής δέσμης παρεμβάλλεται κάθε ένα λεπτό γυάλινη πλάκα με παράλληλες έδρες ή πρίσμα και πραγματοποιείται έτσι παροδική μικρή εκτροπή της δέσμης με συνέπεια την αντίστοιχη παροδική μετατόπιση της φωτεινής κηλίδας πάνω στην ταινία. Η οπτική αναγραφή έχει το μειονέκτημα ότι είναι σχετικά δαπανηρή και ο μηχανισμός της είναι περισσότερο ευαίσθητος και πολύπλοκος από το μηχανισμό της μηχανικής αναγραφής. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΓΡΑΦΗ: Πλάκα από μονωτή η οποία είναι τυλιγμένη με πηνία από λεπτό χάλκινο σύρμα, βρίσκεται μεταξύ των πόλων μαγνήτη που συνδέεται με το έδαφος. Η μονωτική πλάκα συνδέεται με τη μάζα του εκκρεμούς έτσι ώστε, κατά την κίνηση αυτού να κάνει όμοιες με αυτό κινήσεις, ενώ τα άκρα των πηνίων συνδέονται με τους ακροδέκτες κατοπτρικού γαλβανομέτρου. Κατά την ταλάντωση του εδάφους, αναπτύσσεται, λόγω επαγωγής, εναλλασσόμενη τάση στα άκρα του πηνίου και παράγεται μεταβαλλόμενο ρεύμα, που διαρρέει το γαλβανόμετρο. Λόγω του ρεύματος αυτού, ο καθρέφτης του γαλβανομέτρου κάνει ταλαντώσεις, που εξαρτώνται από τις ταλαντώσεις του εδάφους και από τις ιδιοπεριόδους του εκκρεμούς και του γαλβανομέτρου. Οι ταλαντώσεις αυτές του γαλβανομέτρου αναγράφονται οπτικά. Η αναγραφή αυτή έχει όλα τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της οπτικής αναγραφής. Επιπλέον, έχει το πλεονέκτημα ότι επιτρέπει, θεωρητικά, οποιαδήποτε απόσβεση και συνεπώς και απεριοδική απόσβεση. 2.6 ΣΕΙΣΜΟΜΕΤΡΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΝΑΓΡΑΦΗΣ Ένα από τα παλιού τύπου σεισμόμετρα μηχανικής αναγραφής είναι το οριζόντιο σεισμόμετρο Mainka. Άλλος παλιός τύπος σεισμομέτρου μηχανικής αναγραφής είναι το σεισμόμετρο Wiechert. 2.7 ΣΕΙΣΜΟΜΕΤΡΑ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΓΡΑΦΗΣ Οπτικής αναγραφής σεισμόμετρο είναι το Milne- Show, που επινόησε αρχικά ο Άγγλος Milne και βελτίωσε το 1915 ο συμπατριώτης του Show. Άλλος τύπος ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 26

σεισμομέτρου οπτικής αναγραφής είναι το οριζόντιο σεισμόμετρο Wood- Anderson, που κατασκευάστηκε το 1925 στις Ηνωμένες Πολιτείες. 2.8 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΣΕΙΣΜΟΜΕΤΡΑ Υπάρχουν δύο είδη τέτοιου σεισμομέτρου. Τα σεισμόμετρα του πρώτου είδους λέγονται σεισμόμετρα κινούμενου πηνίου και του δευτέρου είδους λέγονται σεισμόμετρα μεταβαλλόμενης μαγνητικής αντίστασης. Το πρώτο σεισμόμετρο κινούμενου πηνίου κατασκευάστηκε από το Ρώσο Gallitzin και έχει το όνομά του. Το 1920 ο Gutenberg διασκεύασε το σεισμόμετρο αυτό σε άλλο, του οποίου η περίοδος είναι 3 sec. Διάφοροι τύποι σεισμομέτρων κινούμενου πηνίου βρίσκονται σήμερα σε λειτουργία, όπως είναι τα σεισμόμετρα Kirnos- Kharin, τα Hiller και τα Willmore. Το πιο γνωστό σεισμόμετρο μεταβαλλόμενης μαγνητικής αντίστασης είναι το σεισμόμετρο Benioff. 2.9 ΣΕΙΣΜΟΜΕΤΡΑ ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ Τα όργανα αυτά είναι κατάλληλα για την αναγραφή εδαφικών δονήσεων μικρής περιόδου. Λίγα σεισμόμετρα ηλεκτροστατικού τύπου βρίσκονται σε λειτουργία. Τα σεισμόμετρα που εγκαταστάθηκαν στο φεγγάρι με το πρόγραμμα "Απόλλων" είναι αυτού του τύπου. 2.10 ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΑ Τα σεισμογράμματα των οργάνων αυτών δίνουν τη σεισμική επιτάχυνση σε συνάρτηση με το χρόνο. Για το λόγο αυτό, τα σεισμόμετρα αυτά λέγονται επιταχυνσιόμετρα. Τα επιταχυνσιόμετρα χρησιμοποιούνται αποκλειστικά σχεδόν στην τεχνική σεισμολογία. Τοποθετούνται, συνήθως, μέσα σε κτίρια για τη μέτρηση της επιτάχυνσης κατά τη γένεση των σεισμών. ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 27

Σχήμα 2.10.1 Επιταχυνσιόμετρα 2.11 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΟΜΕΤΡΑ Τα παραμορφωσιόμετρα είναι όργανα τα οποία γράφουν τις ανοιγμένες παραμορφώσεις του εδάφους που παράγονται όταν περνάν τα σεισμικά κύματα από τις θέσεις όπου είναι εγκατεστημένα τα όργανα αυτά. Το πρώτο παραμορφωσιόμετρο κατασκευάστηκε από το Benioff το 1930 και γράφει μόνο οριζόντιες παραμορφώσεις. Παραμορφωσιόμετρα έχουν εγκατασταθεί σε λίγες μόνο χώρες, όπως στις Η.Π.Α, στη Σοβιετική Ένωση, την Ιαπωνία, κλπ και χρησιμοποιούνται για την αναγραφή της ελεύθερης ταλάντωσης της γης, των ημερήσιων παλιρροιών της στερεάς γης, των αργών κινήσεων του φλοιού που πραγματοποιούνται στα σεισμόγονα ρήγματα και των πρόδρομων παραμορφώσεων του φλοιού στους σεισμογόνους χώρους μελλοντικών σεισμών. 2.12 ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ ΛΑΓΟΣ Ι. ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Σελίδα 28