ΑΣΤΙΚΟ ΙΚΤΥΟ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΓΡΑΦΩΝ ΤΗΣ ΠΑΤΡΑΣ (UPAN)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΣΤΙΚΟ ΙΚΤΥΟ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΓΡΑΦΩΝ ΤΗΣ ΠΑΤΡΑΣ (UPAN) ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ, ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΒΑΣΗΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΤΑΓΡΑΦΩΝ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ Β. ΜΠΑΤΙΛΑΣ ιπλ. Πολιτικός Μηχανικός, Μ..Ε. Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών Πανεπιστημίου Πατρών ΠΑΤΡΑ, ΙΟΥΛΙΟΣ 215

Αφιερώνεται στη οικογένειά μου και στη μνήμη της γιαγιάς μου Αριάδνης

ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ 1. ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΑΘΑΝΑΣΟΠΟΥΛΟΣ, Καθηγητής (Επιβλέπων), Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών 2. ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΜΥΛΩΝΑΚΗΣ, Καθηγητής, (Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής), Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών και Πανεπιστήμιο Bristol 3. ΗΜΗΤΡΙΟΣ ΑΤΜΑΤΖΙ ΗΣ, Καθηγητής (Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής), Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών 4. ΕΥΘΥΜΙΟΣ ΣΩΚΟΣ, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών 5. ΚΥΡΙΑΖΗΣ ΠΙΤΙΛΑΚΗΣ, Καθηγητής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. 6. ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΘΕΟ ΟΥΛΙ ΗΣ, ρ Σεισμολόγος, ιευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΤΣΑΚ) 7. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΠΕΛΕΚΗΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Εκπαιδευτικών Πολιτικών Mηχανικών Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε

-i- ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το αντικείμενο της παρούσας ιδακτορικής ιατριβής ήταν η εγκατάσταση και λειτουργία ενός αστικού δικτύου επιταχυνσιογράφων (αστικό δίκτυο επιταχυνσιογράφων της Πάτρας, UPAN) στην παραθαλάσσια πόλη της Πάτρας (πληθυσμός: 16.4), καθώς και η επεξεργασία των σχετικών σεισμικών καταγραφών, με στόχο την προώθηση της γνώσης σχετικά με το θέμα της πειραματικής διερεύνησης της επίδρασης των τοπικών εδαφικών συνθηκών στην σεισμική απόκριση του εδάφους. ευτερεύων στόχος της ιατριβής ήταν η απόκτηση δεδομένων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας για την πόλη της Πάτρας. Το UPAN έχει εγκατασταθεί και συντηρείται με την αξιοποίηση των πόρων του Εργαστηρίου Γεωτεχνικής Μηχανικής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών, Πάτρα. Στο παρόν στάδιο της ανάπτυξής του (Ιανουάριος 215) το UPAN αποτελείται από οκτώ τριαξονικούς επιταχυνσιογράφους υψηλής ανάλυσης και μια κατακόρυφη διάταξη τριαξονικών επιταχυνσιογράφων τοποθετημένων σε βάθη.m, -2.m, -36.m και -72.m, από την επιφάνεια του εδάφους. Το δίκτυο καλύπτει αστική περιοχή 25km 2 και οι θέσεις των σταθμών επιλέχθηκαν έτσι ώστε να καλύπτονται οι μεταβλητές τοπικές εδαφικές συνθήκες της πόλης με την αύξηση της απόστασης από το θαλάσσιο μέτωπο. Στην παρούσα ιατριβή έγινε αξιοποίηση δεδομένων σεισμικών καταγραφών (284 σεισμικές καταγραφές συνιστωσών) από 512 σεισμούς, με μέγεθος M L, που κυμαίνεται από 1.1 έως 6.8, επικεντρική απόσταση, R epi, από.67km έως 4km, και αζιμούθιο από έως 36 (μετρούμενο από το κέντρο της πόλης). Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δεδομένων (κυρίως τα αποτελέσματα των οριζόντιου δικτύου επιταχυνσιογράφων) χρησιμοποιήθηκαν για (α) τον υπολογισμό των φασμάτων απόκρισης της καταγραφείσας οριζόντιας και κατακόρυφης κίνησης (καθώς και των φασμάτων Fourier) στις θέσεις των 8 επιφανειακών επιταχυνσιογράφων και τη σύγκρισή τους με τα φάσματα σχεδιασμού του EC-8 (για τις αντίστοιχες κατηγορίες του εδάφους), (β) την μελέτη της τοπικής εξασθένησης PGA της μέγιστης οριζόντιας σεισμικής κίνησης σε σχέση με την απόσταση, και τη σύγκριση με δημοσιευμένες σχέσεις εξασθένησης για την Ελληνική επικράτεια, (γ) τον υπολογισμό του φασματικού λόγου H/V (με χρήση φασμάτων απόκρισης αντί φασμάτων Fourier) στις 8 θέσεις των επιφανειακών επιταχυνσιογράφων - για σεισμικές καταγραφές καθώς και καταγραφές μικροθορύβου - και τη μελέτη της επίδρασης της τοπικής στρωματογραφίας και των σεισμικών παραμέτρων σχετικά με το σχήμα και το πλάτος του φασματικού λόγου H/V και (δ) τη μελέτη της επίδρασης της έντασης της

-ii- κίνησης (δηλαδή της τιμής PGA) στην ανάπτυξη και την εκδήλωση της μηγραμμικότητας του εδάφους. Στα πλαίσια της ιατριβής η επιφανειακή (σε βάθος ~8m) δομή κάτω από την αστική περιοχή προσδιορίστηκε από επί-τόπου μετρήσεις V s (SASW, MASW, Remi). Με χωρική παρεμβολή αναπτύχθηκε 3-D μοντέλο V s, το οποίο επέτρεψε την εκτίμηση της τιμής V s3 και την κατηγοριοποίηση του εδάφους σε οποιαδήποτε θέση του αστικού χώρου. Πραγματοποιήθηκαν επίσης εργαστηριακές δοκιμές συντονισμού με σκοπό να καθοριστεί η μη-γραμμική συμπεριφορά του εδάφους, δηλαδή οι καμπύλες G/G -γ c και D-γ c. Επιπλέον, μέσω πρωτότυπης εφαρμογής της μεθόδου SASW, δηλαδή με χρήση των σεισμικών γεγονότων ως πηγές κυμάτων και ζεύγη επιταχυνσιογράφων - συγγραμμικά με την πηγή του σεισμού - ως δέκτες, προσδιορίσθηκε η βαθιά δομή κάτω από την πόλη (με βάθος 1 χιλιομέτρων). Με χρήση της μεθόδου χωρικής παρεμβολής αναπτύχθηκε ένα βαθύ 3-D μοντέλο V s - βάθος, το οποίο σε συνδυασμό με το επιφανειακό μοντέλο 3-D οδήγησε στην παραγωγή ενός ψηφιακού μοντέλου 3-D V s για την πόλη που παρέχει τιμές V s, από την επιφάνεια του εδάφους έως βάθος αρκετών χιλιομέτρων, σε οποιοδήποτε σημείο της αστικής περιοχής. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων και αναλύσεων που διεξήχθησαν στα πλαίσια της παρούσας ιατριβής μπορούν να συνοψιστούν ως εξής: 1. Η σύγκριση των καταγραμμένων κανονικοποιημένων φασμάτων απόκρισης επιτάχυνσης στην αστική περιοχή της Πάτρας με τα αντίστοιχα φάσματα σχεδιασμού του EC-8 (για τις ίδιες κατηγορίες εδάφους) υποδεικνύει ότι ενδέχεται να είναι αναγκαία η αναθεώρηση του κανονισμού (φασματική μορφή, κατηγοριοποίηση του εδάφους και δείκτης εδάφους), ειδικά για σεισμούς Τύπου-2. 2. Η καταγραμμένη εξασθένηση της κίνησης (PGA) στην περιοχή της Πάτρας υποδεικνύει διαφοροποίηση (προβλέπει χαμηλότερες τιμές της PGA) σε σχέση με δημοσιευμένες σχέσεις εξασθένησης της Ελληνική επικράτειας. 3. Ο φασματικός λόγος H/V (χρησιμοποιώντας σεισμικές καταγραφές) παρέχει τιμές για την δεσπόζουσα (και δευτερεύουσες) περίοδο της εξεταζόμενης θέσης που - εκτός από τις τοπικές εδαφικές συνθήκες - μπορεί να επηρεαστεί από το σεισμικό μέγεθος και την απόσταση, αλλά και την ένταση και τον προσανατολισμό των καταγραφών. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν επίσης ότι το βάθος του βραχώδους υποβάθρου σε μια περιοχή - το οποίο θεωρείται

-iii- κρίσιμη παράμετρος στις αναλύσεις εδαφικής απόκρισης - θα πρέπει να υπολογίζεται με βάση τις πειραματικές τιμές της δεσπόζουσας περιόδου, Τ, σε συνδυασμό με την καμπύλη V s -βάθος, και όχι υιοθετώντας συγκεκριμένη και τυποποιημένη τιμή V s (π.χ. V s =8m/sec) ως αντιπροσωπευτικές συνθήκες υποβάθρου. 4. Ο φασματικός λόγος H/V με βάση τις καταγραφές μικροθορύβου είναι δυνατό να οδηγήσουν σε λανθασμένη εκτίμηση της δεσπόζουσας περιόδου. Αυτό οφείλεται στην αδυναμία των σεισμικών κινήσεων μικρής έντασης να διεγείρουν την ταλάντωση βαθύτερων εδαφικών στηλών. 5. Η μη-γραμμικότητα του εδάφους αρχίζει να εμφανίζεται για ένταση οριζόντιας εδαφικής κίνησης >.5g. Εν τούτοις, η μη-γραμμική συμπεριφορά γίνεται περισσότερο εμφανής για εντάσεις >.8g.

-iv- SUMMARY The main objective of the present Doctoral Thesis was the installation and operation of an urban accelerograph network (University of Patras Accelerograph Network, UPAN) in the coastal city of Patras (population: 16.4), Greece, as well as the processing of the pertinent earthquake recordings, with the aim to advance the level of knowledge on the subject of the experimental evaluation of local soil effects on seismic ground response. A secondary objective of the Thesis was the compilation of site-specific data that can be utilized in evaluating the seismic hazard for the city of Patras. The UPAN has been installed and maintained by utilizing the resources of the Laboratory of Geotechnical Engineering, Dept. of Civil Engineering, University of Patras, Greece. At its present stage of development (January 215) UPAN is comprised of eight high-resolution triaxial accelerographs and a vertical array of triaxial accelerometers placed at depths of.m, -2.m, -36.m and -72.m from ground surface. The network covers an urban area of 25km 2 and the locations of accelerograph stations were selected such that the varying local soil conditions with increasing distances from the sea front were covered. A data set of 512 earthquake recordings (284 component records) were utilized in the Thesis, with magnitudes, M L, ranging from 1.1 to 6.8, epicentral distances, R epi, from.67km to 4km, and azimuths from to 36, measured from the center of the city. The results of data processing (mainly the results of horizontal network) were utilized for (a) calculating the response spectra of recorded horizontal and vertical motion (as well as Fourier spectra) at the locations of 8 surface accelerographs and comparing them with the design spectra of EC-8 (for corresponding soil categories), (b) establishing the local PGA attenuation of peak horizontal earthquake surface motion vs. distance, and making comparisons to published attenuation relationships for the Hellenic territory, (c) calculating the H/V spectral ratios (using response instead Fourier spectra) at the locations of 8 surface accelerographs for earthquake as well as microtremor motions- and studying the effects of site stratigraphy and seismic parameters on the shape and amplitude of H/V spectra and (d) studying the effect of intensity of motion (i.e. PGA) on the development and manifestation of soil no-linearity. In the framework of the Thesis the shallow (to a depth of ~8m) structure under the urban area was established by in-situ V s measurements (SASW, MASW, ReMi). By using spatial interpolation a 3-D V s -depth model was developed which allowed the

-v- estimation of V s3 and soil categorization at any location of the urban area. Laboratory resonant column tests were also performed to establish the non-linear soil behavior, i.e. G/G -γ c and D-γ c curves. In addition, by applying the SASW method in a novel way, i.e. by using earthquake shaking as a source and accelerograph pairs - collinear with the earthquake source - as receivers, the deep structure under the city (to depth of 1km) was established. By spatial interpolation a deep 3-D V s -depth model was developed which was combined with the shallow 3-D model to produce a 3-D V s digital model for the city that provides values of V s from ground surface to depths of several kilometers, at any point of the urban area. The results of measurements and analyses performed in the framework of the Thesis can be summarized as follows: 1. The comparison of measured normalized acceleration response spectra in the urban area of Patras to the EC-8 design spectra (for the same soil categories) indicates that a revision of the code may be necessary (spectral shape, soil categorization and soil factor), especially for Type-2 earthquakes. 2. The measured attenuation of motion (PGA) in the area of Patras shows a differentiation (predicts lower values of PGA) with respect to attenuation relations published for the Hellenic territory. 3. The H/V spectral ratio (utilizing earthquakes recordings) provides values of predominant (and secondary) site periods that - in addition to local soil conditions - may be affected by the earthquake magnitude and distance, and the intensity and orientation of recordings. The results also indicate that the depth to bedrock at a site - which is a crucial parameter when analyzing the site response - should be estimated on the basis of the experimental values of predominant period, Τ, and the V s vs. depth relation, and not by adopting a specific and standardized value of V s (i.e. V s =8m/sec) as representing bedrock conditions. 4. The H/V spectral ratio based on microtremor recordings may lead to erroneous assessment of site predominant period. This is due to the inability of ground motion of very small intensity to excite the oscillation of deep soil columns. 5. The soil non-linearity starts manifesting itself for intensities of horizontal ground motion >.5g. However, the no-linear behavior becomes pronounced for intensities >.8g.

-vi- ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΕΙΣ Θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον επιβλέποντα καθηγητή μου Γ. Αθανασόπουλο, Καθηγητή του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών, χωρίς την καθοδήγηση, την βοήθεια και τις χρήσιμες συμβουλές του οποίου δεν θα ήταν δυνατή η διεξαγωγή της παρούσας έρευνας. Θα ήθελα, επίσης, να τον ευχαριστήσω για την απόκτηση γνώσεων γύρω από ένα ευρύ φάσμα θεμάτων Γεωτεχνικής Μηχανικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής. Για τον ίδιο λόγο εκφράζονται ευχαριστίες και προς τα μέλη ΕΠ του Εργαστηρίου Γεωτεχνικής Μηχανικής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών και μέλη της Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής,. Κ. Ατματζίδη, Καθηγητή και Γ. Μυλωνάκη, Καθηγητή. Ευχαριστίες επίσης εκφράζονται και στον Κ. Ι. Παπαντωνόπουλο, Συνταξιούχο Επίκουρο Καθηγητή του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Ιδιαίτερες ευχαριστίες εκφράζονται στον Π. Πελέκη, ρ. Πολιτικό Μηχανικό, Αν. Καθηγητή του τμήματος ομικών Έργων Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε, για τη πολύτιμη βοήθεια που προσέφερε στον συγγραφέα κατά την εκπόνηση της παρούσας έρευνας και τη συνεργασία στην ανάπτυξη του λογισμικού που απαιτήθηκε για τις αναλύσεις των σεισμικών καταγραφών του δικτύου UPAN. Η εμπιστοσύνη του στο πρόσωπο του συγγραφέα και η εμπειρία που του μετέδωσε λειτούργησε καταλυτικά στην δημιουργία μιας φιλικής σχέσης στην οποία βασίσθηκε ερευνητική και επαγγελματική συνεργασία πάνω σε ποικίλα θέματα ενδιαφέροντος Γεωτεχνικής Μηχανικής. Επίσης, ευχαριστίες εκφράζονται στον Β. Βλαχάκη, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε και Υποψήφιο ιδάκτορα, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών για την υποστήριξή του κατά την κοινή προσπάθεια για απόκτηση ιδακτορικού ιπλώματος Ειδίκευσης και την βοήθειά που προσέφερε στον συγγραφέα τόσο στην εγκατάσταση του δικτύου UPAN, όσο και στις μετρήσεις επιφανειακών κυμάτων στις θέσεις των καταγραφικών σταθμών. O συγγραφέας επίσης εκφράζει τις ευχαριστίες του προς τα εξής πρόσωπα / φορείς: Στους Asscociate Professors. Ζέκκος και Α. Αθανασόπουλος-Ζέκκος, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA, για την ευγενική προσφορά στον συγγραφέα χρήσιμων βιβλιογραφικών πηγών. Στους Β. Μάργαρη, Ν. Θεοδουλίδη, Α. Σαβαΐδη και Χ. Παπαΐωάννου της ιεύθυνσης Τεχνικής Σεισμολογίας του Ινστιτούτου Τεχνολογικής Σεισμολογίας

-vii- και Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΤΣΑΚ) για την βοήθεια τους στην εγκατάσταση και λειτουργία των επιταχυνσιογράφων καθώς και για την ευγενική τους παροχή πληροφοριών και γνώσεων στον συγγραφέα. Στην Εταιρεία UNISOL H. Ανδριόπουλος, την Ελληνική Ραδιοφωνία (ΕΡΑ) Πατρών, τον ήμο Πατρέων, την οικογένεια Κ. Πανίτσα, τη διοίκηση του Νοσοκομείου Ο Άγιος Ανδρέας, τους υπεύθυνους του Ι. Ναού Αγ. Κων/νου&Ελένης και Ι. Ναού Αγ. Αιμιλιανού για την παραχώρηση άδειας εγκατάστασης των σταθμών UP-1 έως UP-8 του δικτύου UPAN αλλά και την άψογη συνεργασία τους, κατά τη συλλογή των καταγραφών, με τον συγγραφέα. Στον Προϊστάμενο ιοικητικών και Οικονομικών Υπηρεσιών της Τριαντείου Σχολής Πατρών, κ. Η. Μπούσια, για την συνεχή υποστήριξη της λειτουργίας της κατακόρυφης διάταξης επιταχυνσιογράφων (VA-1) στον προαύλιο χώρο της Τριαντείου Σχολής. Ευχαριστίες εκφράζονται, επίσης, προς την εταιρεία ΝΕΟΤΕΚ και ειδικά στον κ. Π. Ξύστρη και το τεχνικό προσωπικό για την καταλυτική βοήθειά τους σε τεχνικά προβλήματα που προέκυψαν καθ όλη τη διάρκεια λειτουργίας του δικτύου UPAN. Ευχαριστίες εκφράζονται, επίσης, στους συναδέλφους και μέλη του Πανεπιστημίου Πατρών, για τη φιλική τους συμπαράσταση στα χρόνια της προσπάθειας του συγγραφέα για την απόκτηση του ιδακτορικού του ιπλώματος. Συγκεκριμένα ο συγγραφέας εκφράζει τις ευχαριστίες του προς τα εξής πρόσωπα: Μ. Ψαρουδάκη, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Χ. Θανόπουλο, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Γ. Κεχαγιά, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Γ. Πανταζόπουλο, ιδάκτορα Πολιτικό Μηχανικό του Πανεπιστημίου Πατρών Κ. Θωμά, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., ιδάκτορα Πολιτικό Μηχανικό του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Π. Κλουκίνα, Μ..Ε., ιδάκτορα Πολιτικό Μηχανικό του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Β. Κίτση, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., Υποψήφιο ιδάκτορα, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών.

-viii- Ο. Θεοφιλοπούλου, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., Υποψήφια ιδάκτορα, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Φ. Λυραντζάκη, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., Υποψήφια ιδάκτορα, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Π. Καρατζιά, Πολιτικό Μηχανικό, Μ..Ε., Υποψήφια ιδάκτορα, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Ο συγγραφέας εκφράζει ιδιαίτερες ευχαριστίες και την αγάπη του στην Βαρβάρα Χαλμαντζή, για την ηθική στήριξη, την αμέριστη κατανόηση και συμπαράσταση που του παρείχε καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας ιδακτορικής του ιατριβής. Τέλος, ο συγγραφέας εκφράζει την ευγνωμοσύνη και την αγάπη του στην οικογένειά του για την υποστήριξη που του προσέφερε κατά τη διάρκεια της εκπόνησης τόσο της παρούσας ιδακτορικής ιατριβής όσο και της ακαδημαϊκής του σταδιοδρομίας.

-ix- ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ... i SUMMARY... iv ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ... xiii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ...xxviii ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1... 31 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 31 Βιβλιογραφία 1 ου Κεφαλαίου... 37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2... 4 2. ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΠΟΛΕΟ- ΟΜΙΚΟΥ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΟΣ ΠΑΤΡΑΣ... 4 2.1 Εισαγωγή... 4 2.2 Γεωλογία της Περιοχής του Πολεοδομικού Συγκροτήματος Πάτρας... 45 2.3 Γεωτεχνικές Συνθήκες της Περιοχής... 46 2.3.1 ιαθέσιμα Βιβλιογραφικά εδομένα... 54 2.3.2 Αποτελέσματα ιερευνήσεων Παρούσας ιατριβής... 56 2.3.2-Α ειγματοληπτικές Γεωτρήσεις και οκιμές Τυποποιημένης ιείσδυσης (SPT)... 56 2.3.2-Β Μετρήσεις Επιφανειακών Κυμάτων... 56 2.3.2-Γ Προσδιορισμός Βαθιάς Εδαφικής ομής... 63 2.3.2- Εργαστηριακές οκιμές... 73 2.4 Τεκτονικό Καθεστώς της Ευρύτερης Περιοχής... 79 2.5 Σεισμικότητα της Περιοχής... 82 Συμπεράσματα 2 ου Κεφαλαίου... 84 Βιβλιογραφία 2 ου Κεφαλαίου... 85 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3... 9 3. ΤΟ ΑΣΤΙΚΟ ΙΚΤΥΟ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΓΡΑΦΩΝ UPAN... 9 3.1 Χρήση Επιταχυνσιογράφων-Ιστορική Αναδρομή... 9 3.1.1 Αναλογικοί Επιταχυνσιογράφοι... 97 3.1.2 Ψηφιακοί Επιταχυνσιογράφοι... 98 3.2 ίκτυα Επιταχυνσιογράφων... 14

-x- 3.3 Το ίκτυο Επιταχυνσιογράφων της Πάτρας (UPAN)... 12 3.3.1 Ιστορικό του ικτύου Επιταχυνσιογράφων UPAN... 12 3.3.2 Επέκταση του ικτύου Επιταχυνσιογράφων UPAN... 122 Συμπεράσματα 3 ου Κεφαλαίου... 133 Βιβλιογραφία 3 ου Κεφαλαίου... 134 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4... 139 4. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΙΑΘΕΣΙΜΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΩΝ... 139 4.1 Γενικά... 139 4.2 Λογισμικό Επεξεργασίας Σεισμικών Καταγραφών... 14 4.3 Χαρακτηριστικά της Βάσης εδομένων... 144 4.4 Σεισμικές καταγραφές στο σταθμό UP-3... 157 4.5 Kατάταξη Σεισμικών Καταγραφών - Γραμμική ή Μη-Γραμμική Συμπεριφορά Εδάφους... 161 Συμπεράσματα 4 ου Κεφαλαίου... 164 Βιβλιογραφία 4 ου Κεφαλαίου... 166 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5... 169 5. ΦΑΣΜΑΤΑ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΩΝ... 169 5.1 Εισαγωγή... 169 5.2 Αντισεισμικοί Κανονισμοί και Φάσματα Σχεδιασμού... 17 5.3 Ανάλυση των Καταγραμμένων Φασμάτων Απόκρισης του UPAN... 184 5.3.1 Ελαστικά Φάσματα Απόκρισης και Σύγκριση με EC-8... 184 5.3.1-Α Ελαστικό Φάσμα Οριζόντιας Απόκρισης (Γεωμετρικός Μέσος των ύο Οριζόντιων Συνιστωσών)... 185 5.3.1-Β Ελαστικό Φάσμα Κατακόρυφης Απόκρισης... 19 5.3.2 Επίδραση της Επικεντρικής Απόστασης... 191 5.3.3 Επίδραση του Σεισμικού Μεγέθους... 196 5.3.4 Συνδυασμένη Επίδραση Μεγέθους και Απόστασης... 198 5.3.5 Επίδραση της Μέγιστης Εδαφικής Επιτάχυνσης (PGA)... 21 5.3.6 Επίδραση του Τύπου του Σεισμικού Ρήγματος... 23 5.3.7 Επίδραση Σεισμικών και Εδαφικών Παραμέτρων (μέγεθος, απόσταση, κατηγορία εδάφους) και Σύγκριση με τα Φάσματα Σχεδιασμού του EC-8... 27 Συμπεράσματα 5 ου Κεφαλαίου... 211 Βιβλιογραφία 5 ου Κεφαλαίου... 214

-xi- ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6... 219 6. ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΓΡΑΜΜΕΝΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ... 219 6.1 Εισαγωγή... 219 6.2 Ανάπτυξη των Σχέσεων Εξασθένησης... 221 6.2.1 Γενικές Σχέσεις Εξασθένησης... 225 6.2.2 Σχέσεις Εξασθένησης για τον Ελλαδικό Χώρο... 231 6.3 Σύγκριση Σεισμικών εδομένων UPAN με ημοσιευμένες Ελληνικές Σχέσεις Εξασθένησης... 238 Συμπεράσματα 6 ου Κεφαλαίου... 246 Βιβλιογραφία 6 ου Κεφαλαίου... 247 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7... 253 7. ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΙ ΛΟΓΟΙ H/V: ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ... 253 7.1 Εισαγωγή... 253 7.2 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση... 254 7.2.1 Τοπικές Εδαφικές Συνθήκες και Σεισμική Απόκριση... 254 7.2.2 Σεισμική Πηγή - ιαδρομή - Τοπικές Εδαφικές Συνθήκες... 256 7.2.3 Μέθοδοι Εκτίμησης της Σεισμικής Απόκρισης... 258 7.2.1-Α Μακροσεισμικές Παρατηρήσεις... 259 7.2.1-B Καταγραφές Μικροθορύβου... 259 7.2.1-Γ Καταγραφές ασθενούς κίνησης... 271 7.2.1- Καταγραφές ισχυρής κίνησης... 276 7.2.4 Κατακόρυφες ιατάξεις Επιταχυνσιογράφων... 277 7.3 Υπολογισμός Φασματικών Λόγων H/V... 277 7.4 Υπολογισμός Φασματικών Λόγων H/V με Xρήση Φασμάτων Απόκρισης αντί Φασμάτων Fourier... 281 7.5 Στατιστική Σταθερότητα των Φασματικών Λόγων H/V... 285 7.6 Επιρροή του λόγου Σήμα/Θόρυβος (SNR)... 285 7.7 Επιρροή του Χρησιμοποιούμενου Χρονικού Παραθύρου των Σεισμικών Καταγραφών... 292 7.8 Επιρροή του Προσανατολισμού των Σεισμικών Καταγραφών... 31 7.9 Επιρροή του Μεγέθους και της Απόστασης του Σεισμού... 36 7.1 Επιρροή της Μέγιστης Εδαφικής Επιτάχυνσης (PHA)... 31

-xii- 7.11 Επιρροή του Τύπου του Σεισμικού Ρήγματος... 316 7.12 Φασματικοί Λόγοι H/V από Καταγραφές Μικροθορύβου... 318 7.13 Σύγκριση Φασμάτων Απόκρισης Οριζόντιας Κίνησης και Αντίστοιχων Φασματικών Λόγων H/V... 325 7.14 Βάθος Βραχώδους Υποβάθρου... 331 Συμπεράσματα 7 ου Κεφαλαίου... 333 Βιβλιογραφία 7 ου Κεφαλαίου... 336 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8... 347 8.1 ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 347 8.2 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ... 348 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α... 35 Κατάλογος Σεισμικών Καταγραφών του ικτύου UPAN... 35

-xiii- ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1-1 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) της Πάτρας με τις θέσεις των σταθμών του δικτύου επιταχυνσιογράφων UPAN.... 31 Σχήμα 2-1 Γεωγραφική θέση του πολεοδομικού συγκροτήματος της Πάτρας.... 39 Σχήμα 2-2 Επιφανειακή μορφολογία της περιοχής της Πάτρα (Google Earth ).... 39 Σχήμα 2-3 Σχήμα 2-4 Σχήμα 2-5 Σχήμα 2-6 Σχήμα 2-7 Σχήμα 2-8 Σχήμα 2-9 Σχήμα 2-1 Σχήμα 2-11 Σχήμα 2-12 Σχήμα 2-13 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) του νομού Αχαΐας με τα δημοτικά διαμερίσματα του ήμου Πάτρας.... 4 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) με την γεωγραφική κατανομή των 35 περιοχών του ήμου Πάτρας.... 41 (α) Θέσεις των έργων του Λιμένα Πατρών, Ευρεία Παράκαμψη Πάτρας, Γέφυρα Ρίου-Αντιρρίου, Ολυμπία Οδός και Φράγμα Πείρου-Παραπείρου και β) Μικρή Περιμετρική Οδός Πατρών (Αθανασόπουλος και Βλαχάκης, 24).... 42 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) της περιοχής του Έργου με τα δύο επί-μέρους τμήματα της νέας διάνοιξης της οδού Κανακάρη (Αθανασόπουλος κ.α., 29 και 214).... 42 Γεωγραφική εξάπλωση των γεωτεκτονικών ζωνών (Ιόνιος ζώνη, Ζώνη Γαβρόβου-Τρίπολης και Ζώνη Ωλονού-Πίνδου) με την αντίστοιχη λιθογραφική στήλη (Μουντράκης, 1985).... 43 Θέσεις διεξαγωγής γεωτεχνικών διερευνήσεων του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών και του Εργαστηρίου Γεωτεχνικής Μηχανικής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών στη περιοχή του πολεοδομικού συγκροτήματος της Πάτρας (τροποποιημένο από Koukis et al., 25).... 45 Τεχνικο-γεωλογικός χάρτης του πολεοδομικού συγκροτήματος της Πάτρας (Koukis et al., 25).... 5 Βάθη μαργαϊκου υποβάθρου στην έκταση του πολεοδομικού συγκροτήματος της Πάτρας (Koukis et al., 25).... 51 Γεωτεχνικές τομές σε διεύθυνση παράλληλη και κάθετη προς την παραλιακή ζώνη της Πάτρας (τροποποιημένο από Koukis et al., 25).... 52 Στιγμιότυπα από τη διεξαγωγή των δειγματοληπτικών γεωτρήσεων: α) θέση UP-4 και β) θέση VA-1.... 55 Απλοποιημένη εδαφική τομή στις θέσεις UP-4, VA-1, UP-5 και UP-6 με τις αντίστοιχες μετρηθείσες τιμές του Ν SPT ως συνάρτηση του βάθους.... 56 Σχήμα 2-14 Αρχή της μεθόδου Φασματικής Ανάλυσης Επιφανειακών Κυμάτων (SASW).. 57

-xiv- Σχήμα 2-15 Σχήμα 2-16 Σχήμα 2-17 Σχήμα 2-18 Σχήμα 2-19 Σχήμα 2-2 Σχήμα 2-21 Σχήμα 2-22 Σχήμα 2-23 Σχήμα 2-24 Σχήμα 2-25 Σχήμα 2-26 Εξοπλισμός διεξαγωγής γεωφυσικών διασκοπήσεων με εφαρμογή της Μεθόδου Επιφανειακών Κυμάτων (Εργαστήριο Γεωτεχνικής Μηχανικής, Πανεπιστημίου Πατρών).... 58 Στιγμιότυπα από τη διεξαγωγή μετρήσεων για τον προσδιορισμό της ταχύτητας διάδοσης των εγκαρσίων σεισμικών κυμάτων μικρού πλάτους, V s, ως συνάρτηση του βάθους από την επιφάνεια του εδάφους, στις θέσεις UP-1 έως UP-8.... 59 Στιγμιότυπα από τη διεξαγωγή μετρήσεων για τον προσδιορισμό της ταχύτητας διάδοσης των εγκαρσίων σεισμικών κυμάτων μικρού πλάτους, V s, ως συνάρτηση του βάθους από την επιφάνεια του εδάφους στη θέση VA-1.... 6 Μεταβολή της ταχύτητας διάδοσης των εγκαρσίων σεισμικών κυμάτων μικρού πλάτους, V s, ως συνάρτηση του βάθους στους σταθμούς του δικτύου UPAN.... 62 Εφαρμογή της μεθόδου SASW με χρήση ζεύγους σταθμών του δικτύου UPAN και σεισμικών γεγονότων.... 64 Παράδειγμα προσδιορισμού της σχέσης V s -βάθος στο σημείο 14 (σταθμοί UP- 3 και UP-4, σεισμικό γεγονός #461). (α) χρονικές ιστορίες καταγραφών, (β) συνάρτηση συσχέτισης, (γ) διάγραμμα φάσης της συνάρτησης ετεροσυσχέτησης, (δ) καμπύλη διασποράς V R -L R, (ε) καμπύλη V s -βάθος.... 65 Θέσεις προσδιορισμού σχέσεων V s -βάθος (1-D) με τη εφαρμογή της μεθόδου SASW... 66 Κατανομή της ταχύτητας V s -βάθος στους σταθμούς του δικτύου UPAN για τον χαρακτηρισμό της βαθιάς εδαφικής δομής στο πολεοδομικό συγκρότημα της Πάτρας.... 67 Κατανομή της ταχύτητας V s -βάθος στις θέσεις των σταθμών του δικτύου UPAN με βάση το 3-D προσομοίωμα που αναπτύχθηκε στην παρούσα ιατριβή, (α) βάθος -4km και (β) βάθος -2m.... 68 Σύγκριση της κατανομής V s -βάθος (3-D προσομοίωμα) που προσδιορίσθηκε στην παρούσα ιατριβή με αντίστοιχα δημοσιευμένα αποτελέσματα των Tselentis et al. (27) και Novotny et al. (215), (α) βάθος -4km, και (β) βάθος -1km.... 69 Κατανομή της ταχύτητας V s στο πολεοδομικό συγκρότημα της Πάτρας, σε οριζόντια επίπεδα που βρίσκονται σε βάθη (α) 1m, (β) 3m, (γ) 7m και (δ) 1m από την επιφάνεια του εδάφους.... 7 Κατανομή της ταχύτητας V s στο πολεοδομικό συγκρότημα της Πάτρας, σε δύο κατακόρυφες τομές (Α-Α και Β-Β ) με διεύθυνση κάθετη προς το θαλάσσιο μέτωπο της πόλης έως βάθος 5m από την επιφάνεια του εδάφους.... 71 Σχήμα 2-27 Αρχή της μεθόδου συντονισμού.... 72

-xv- Σχήμα 2-28 Εργαστηριακή διάταξη για την εκτέλεση δοκιμών συντονισμού.... 73 Σχήμα 2-29 Αναπαράσταση του τρόπου διέγερσης του δοκιμίου σε στρεπτική καταπόνηση.... 74 Σχήμα 2-3 Λεπτομέρεια του συστήματος διέγερσης σε δοκιμή συντονισμού.... 74 Σχήμα 2-31 ιαδικασία τοποθέτησης δοκιμίου στη συσκευή συντονισμού.... 75 Σχήμα 2-32 Σχήμα 2-33 Σχήμα 2-34 Σχήμα 2-35 Καμπύλες G/G και μεταβολή του λόγου απόσβεσης, D (σε δοκίμιο με PI=21, βάθος ~7.m) ως συνάρτηση της διατμητικής παραμόρφωσης, γ c, και περιβάλλουσας τάσης, σ =5-8kPa και σύγκριση με τις αντίστοιχες καμπύλες των Koukis et al. (25) και Αθανασόπουλος (1994, 1998).... 76 Απλοποιημένος τεκτονικός χάρτης της Ελληνικής Χερσονήσου (μετά τους Doutsos and Kokkalas 21, τροποποιημένο από τους Koukis et al., 25).. 78 Χάρτης ρηγμάτων της περιοχής του αστικού συγκροτήματος της Πάτρας (τροποποιημένο από Koukis et al., 25).... 79 Κατανομή σεισμικών επικέντρων με επιφανειακά μεγέθη Μ s >4 για σεισμικά γεγονότα της περιοχής Πατρών, κατά τον 2 αιώνα (από Koukis et al., 25).... 81 Σχήμα 3-1 Το πρώτο σεισμοσκόπιο του Chang Heng (132 π.χ.).... 89 Σχήμα 3-2 Ο κατακόρυφος σεισμογράφος του Ewing (1882).... 91 Σχήμα 3-3 Σχήμα 3-4 Σχήμα 3-5 (α) Σεισμόμετρο SΤS-1, (β) STS-2 των Wielandt, Streckeisen και Steim και (γ) το μοντέλο Q935 της σειράς Quanterra της Kinemetrics.... 92 Το κτίριο στο οποίο εγκαταστάθηκε το 1933 επιταχυνσιογράφος ισχυρής κίνησης, στο Λος Άντζελες (Todorovska 22).... 93 Αριθμός επιταχυνσιογράφων χρησιμοποιούμενοι στη Καλιφόρνια και την Ιαπωνία το 198 και παγκοσμίως χρησιμοποιούμενοι επιταχυνσιογράφοι SMA- 1 (Trifunac, M.D. and. Todorovska M.I, 21).... 94 Σχήμα 3-6 Αναλογικός επιταχυνσιογράφος SMA-1, Kinemetrics.... 95 Σχήμα 3-7 Σχήμα 3-8 Ψηφιακός επιταχυνσιογράφος (α) Etna, Kinemetrics, (β) Κ2 της Kinemetrics και (γ) Etna, Kinemetrics, δ) QDR, Kinemetrics, ε) MR-22, Sprengnether και στ) TSA-SMA, EQMet.... 97 Ψηφιακός επιταχυνσιογράφος QDR, Kinemetrics και τα μέρη του εσωτερικού του.... 98 Σχήμα 3-9 Ψηφιακός επιταχυνσιογράφος Etna, Kinemetrics.... 99 Σχήμα 3-1 Εσωτερικό μέρος ψηφιακού επιταχυνσιογράφου Etna, Kinemetrics.... 99 Σχήμα 3-11 Ψηφιακός επιταχυνσιογράφος TSA-SMA,EQMet... 1 Σχήμα 3-12 Το εσωτερικό του επιταχυνσιογράφου SBEPI.... 11

-xvi- Σχήμα 3-13 Επιφανειακός επιταχυνσιογράφος FBA ES-T, Kinemetrics.... 12 Σχήμα 3-14 Σχήμα 3-15 Σχήμα 3-16 ίκτυο επιταχυνσιογράφων NCSRR στην πόλη Βουκουρέστι της Ρουμανίας (Aldea et al., 26).... 11 ίκτυο επιταχυνσιογράφων στην περιοχή της Santa Fe de Bogotả όπου με άστρο συμβολίζεται ο επιφανειακός σταθμός και με τετράγωνο η κατακόρυφη διάταξη επιταχυνσιογράφων.... 111 ίκτυο επιταχυνσιογράφων στην περιοχή της Νέας Ζηλανδίας όπου σημειώνεται το εθνικό δίκτυο επιταχυνσιογράφων ισχυρής κίνησης, το εθνικό σεισμολογικό δίκτυο και οι θέσεις των καταγραφικών οργάνων του δικτύου CanNet.... 112 Σχήμα 3-17 ίκτυο επιταχυνσιογράφων ΓΕΙΝ.... 114 Σχήμα 3-18 ίκτυο επιταχυνσιογράφων ΙΤΣΑΚ.... 115 Σχήμα 3-19 Σχήμα 3-2 Εθνικό ίκτυο Επιταχυνσιογράφων των δύο ερευνητικών κέντρων (EPPO- ITSAK και NOA-IG (Margaris et al., 214).... 116 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) με το δίκτυο σεισμογράφων του Ενοποιημένου Ελληνικού Σεισμολογικού ικτύου (HUSN)... 116 Σχήμα 3-21 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) με τις θέσεις των δύο επιταχυνσιογράφων QDR κατά την περίοδο Ιουλίου 26.... 119 Σχήμα 3-22 Θέση εγκατάστασης επιταχυνσιογράφου QDR κατά την περίοδο Ιουλίου 26 στο Info Kiosk (πλ. Τρ. Συμμάχων).... 12 Σχήμα 3-23 Θέση εγκατάστασης επιταχυνσιογράφου QDR κατά την περίοδο Ιουλίου 26 στο κτίριο υποδοχής (θυρωρείο) Νοσοκομείο Αγ. Ανδρέα.... 12 Σχήμα 3-24 Σχήμα 3-25 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) της Πάτρας με τις θέσεις των σταθμών του δικτύου επιταχυνσιογράφων UPAN.... 122 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-1 (Ι. Ναός Αγίου Κωνσταντίνου και Ελένης, Αγιά).... 123 Σχήμα 3-26 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-2 (Συχαινά Πατρών).... 124 Σχήμα 3-27 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) όπου σημειώνεται η λοφοειδείς έξαρση της περιοχής του ασυλλίου και φωτογραφική άποψη σταθμού UP-3 ( ασύλλιο, ραδιοφωνικός σταθμός ΕΡΑ Πάτρας).... 125 Σχήμα 3-28 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-4 (Ακτή υμαίων).... 125 Σχήμα 3-29 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-5 (Ι. Ναός Αγίου Αιμιλιανού).... 126 Σχήμα 3-3 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-6 (Περιβόλα)... 127 Σχήμα 3-31 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-7 (Πλατεία Τριών Συμμάχων).... 127 Σχήμα 3-32 Φωτογραφική άποψη σταθμού UP-8 (Νοσοκομείο Αγ. Ανδρέας).... 128

-xvii- Σχήμα 3-33 Φωτογραφική άποψη του κτιρίου της Τριαντείου Σχολής Πατρών.... 129 Σχήμα 3-34 (α) Θέση της VA-1 στη Πάτρα, (β) οι θέσεις των γεωτρήσεων Γ-1, Γ-2 και Γ-3, και (γ, δ) στιγμιότυπα από την εγκατάσταση των υπόγειων επιταχυνσιομέτρων.... 129 Σχήμα 3-35 Μονάδα συλλογής δεδομένων (PDAQ Premium, Digitexx).... 13 Σχήμα 3-36 Σχήμα 4-1 ορυφορική φωτογραφία της Πάτρας (Google Earth ) με τις θέσεις των υφιστάμενων και υπό εγκατάσταση επιταχυνσιογράφων του δικτύου UPAN.13 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) της Πάτρας με τις θέσεις των σταθμών του δικτύου επιταχυνσιογράφων UPAN.... 138 Σχήμα 4-2 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) με τα επίκεντρα των καταγεγραμμένων σεισμικών γεγονότων από το δίκτυο UPAN.... 139 Σχήμα 4-3 Οθόνη προγράμματος SMA, Kinemetrics.... 141 Σχήμα 4-4 Αρχική οθόνη λογισμικού Motions&Spectra.... 141 Σχήμα 4-5 Παράθυρο επεξεργασίας λογισμικού Motions&Spectra.... 142 Σχήμα 4-6 Τροχιά της οριζόντιας εδαφικής κίνησης.... 142 Σχήμα 4-7 Σεισμική καταγραφή στη θέση UP-4 με εμφανή τη παρουσία μικροθορύβου πριν από την άφιξη της σεισμικής κίνησης.... 144 Σχήμα 4-8 Παράδειγμα καταγραφής σεισμικού γεγονότος από το δίκτυο UPAN.... 146 Σχήμα 4-9 Σχήμα 4-1 Σχήμα 4-11 Αθροιστική καμπύλη και ρυθμός καταγραφής σεισμικών γεγονότων ανά ημέρα.... 147 Αθροιστική καμπύλη καταγραφής σεισμικών γεγονότων για τους οκτώ σταθμούς του δικτύου UPAN.... 148 Αριθμός διαθέσιμων σεισμικών καταγραφών ως συνάρτηση του μεγέθους Μ L (ή M w ), του εστιακού βάθους H, της εστιακής απόστασης R hyp, του αζιμούθιου, της γωνίας πρόσπτωσης α( ) και της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης PGA. 15 Σχήμα 4-12 (α) Μέγεθος M L (σε περιορισμένο αριθμό καταγραφών χρησιμοποιείται το M w ), (β) Εστιακό βάθος, (γ) PGA ως συνάρτηση της εστιακής απόστασης R hyp (km) και (δ) Μεγέθους M L (ή M w ) ως συνάρτηση του εστιακού βάθους για το σύνολο (512) των σεισμικών γεγονότων.... 151 Σχήμα 4-13 (α) Μέγεθος M L (σε περιορισμένο αριθμό καταγραφών χρησιμοποιείται το M w ) ως συνάρτηση του εστιακού βάθους και (β) PGA ως συνάρτηση του μεγέθους M L (ή M w ) για το σύνολο (512) των σεισμικών γεγονότων.... 152 Σχήμα 4-14 Αριθμός διαθέσιμων σεισμικών καταγραφών ως συνάρτηση της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, PGA (cm/s 2 ) ανά σταθμό καταγραφής του δικτύου UPAN.... 153

-xviii- Σχήμα 4-15 Σχήμα 4-16 Σχήμα 4-17 Σχήμα 4-18 Σχήμα 4-19 Σχήμα 4-2 Σχήμα 4-21 Σχήμα 5-1 Σχήμα 5-2 Σχήμα 5-3 Σχήμα 5-4 Σχήμα 5-5 Σχήμα 5-6 Κατανομή μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, PGA (cm/s 2 ) για το σύνολο των σεισμικών δεδομένων ανά σταθμό καταγραφής, σε σχέση με την εστιακή απόσταση R hyp (km) του σεισμικού γεγονότος από τον αντίστοιχο σταθμό... 154 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) όπου φαίνεται η λοφοειδή έξαρση και η τομή ελέγχου Α-Α.... 156 ιαγράμματα προσδιορισμού της φασματικής ενίσχυσης και εδαφικής ενίσχυσης (Athanasopoulos and Zervas, 1993).... 157 Μεταβολή της ταχύτητας διάδοσης των εγκαρσίων σεισμικών κυμάτων μικρού πλάτους, V s, ως συνάρτηση του βάθους στον σταθμό UP-3.... 158 Σύγκριση καταγραμμένων τιμών της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης στους σταθμούς UP-2 και UP-3 του δικτύου UPAN.... 158 Μεταβολή της καταγραμμένης μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (PGA) με την μέγιστη υπολογισθείσα διατμητική παραμόρφωση, γ c,max (%).... 161 Κατανομή με το βάθος της μέσης τιμής των καταγραμμένων οριζόντιων επιταχύνσεων στη θέση της κατακόρυφης διάταξης επιταχυνσιογράφων VA-1 (Πελέκης κ.α., 214).... 162 Ελαστικά κανονικοποιημένα φάσματα σχεδιασμού οριζόντιας σεισμικής κίνησης κατά EC-8 (CEN, 23), α) για σεισμό Type-1 (M s >5.5) και (β) για σεισμό Type-2 (M s <5.5).... 171 Ελαστικά κανονικοποιημένα φάσματα σχεδιασμού κατακόρυφης σεισμικής κίνησης κατά EC-8 (CEN, 23) για σεισμό Type-1 (M s >5.5) και Type-2 (M s 5.5).... 172 (α) Βάση σεισμικών δεδομένων EC-8 για σεισμούς Type-1 και Type-2, (β) Αναθεωρημένες τιμές γωνιακών περιόδων T B, T C για φάσμα Type 2 και σύγκριση με τις τιμές του ΕC-8 (από Scott and Schwarz, 24).... 173 Προτεινόμενα φάσματα σχεδιασμού και δείκτες εδαφικής ενίσχυσης S με βάση τους Pitilakis et al. (213)... 178 Σύνθεση της βάσης δεδομένων Oliveira et al. (214): συσχέτιση σεισμικού μεγέθους, επικεντρικής απόστασης και μέγιστης οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης (αριθμητικός μέσος των δύο οριζόντιων συνιστωσών).... 18 Μέσα καταγραμμένα ελαστικά φάσματα απόκρισης για τρία εξεταζόμενα εύρη τοπικού μεγέθους (3<Μ<4, 4<Μ<5 και 5<Μ<6) και επικεντρικών αποστάσεων (<R<2km, 2<R<1km και 1<R<2km) και φάσματα σχεδιασμού του EC-8 για κατηγορίες εδάφους A,B και C (Oliveira et al., 214).... 181 Σχήμα 5-7 Οθόνη λογισμικού SPEC.... 183 Σχήμα 5-8 Σύγκριση του μέσου κανονικοποιημένου καταγραμμένου φάσματος απόκρισης οριζόντιας κίνησης (5% απόσβεση) με το αντίστοιχο φάσμα σχεδιασμού που

-xix- προτείνεται από τον EC-8 για μεγέθη σεισμών M 5.5 (Type-2) στους σταθμούς του δικτύου UPAN, (α) εμφάνιση του συνόλου των καταγραφών, (β) εμφάνιση του μέσου φάσματος και της καμπύλης +1s.d.... 185 Σχήμα 5-9 Σχήμα 5-1 Σύγκριση του μέσου κανονικοποιημένου καταγραμμένου φάσματος απόκρισης οριζόντιας κίνησης (5% απόσβεση) με το αντίστοιχο φάσμα σχεδιασμού που προτείνεται από τον EC-8 για μεγέθη σεισμών M>5.5 (Type-1) στους σταθμούς του δικτύου UPAN, (α) εμφάνιση του συνόλου των καταγραφών, (β) εμφάνιση του μέσου φάσματος και της καμπύλης +1s.d.... 186 Κατανομή της ενίσχυσης της οριζόντιας εδαφικής κίνησης στους σταθμούς του UPAN, σε σχέση με την ταχύτητα διάδοσης εγκαρσίων κυμάτων V s3 για τις περιπτώσεις Type-1 και Type-2 του EC-8.... 187 Σχήμα 5-11 Εξάρτηση της δεσπόζουσας εδαφικής περιόδου, με βάση το μέσο καταγραμμένο φάσμα οριζόντιας απόκρισης (στους σταθμούς του UPAN), από την ταχύτητα διάδοσης εγκαρσίων κυμάτων V s3 για τις περιπτώσεις σεισμών Type-1 και Type-2 του EC-8.... 187 Σχήμα 5-12 Σύγκριση του μέσου κανονικοποιημένου καταγραμμένου φάσματος απόκρισης κατακόρυφης κίνησης (5% απόσβεση) με το αντίστοιχο φάσμα σχεδιασμού που προτείνεται από τον EC-8 για μεγέθη σεισμών (α) M 5.5 (Type-2) και (β) M>5.5 (Type-1) για τους σταθμούς του δικτύου UPAN.... 19 Σχήμα 5-13 Εξάρτηση της δεσπόζουσας εδαφικής περιόδου, με βάση το μέσο καταγραμμένο φάσμα κατακόρυφης απόκρισης (στους σταθμούς του UPAN), από την ταχύτητα διάδοσης εγκαρσίων κυμάτων V s3, για τις περιπτώσεις σεισμών Type-1 και Type-2 του EC-8.... 191 Σχήμα 5-14 Σχήμα 5-15 Σχήμα 5-16 Σχήμα 5-17 Σχήμα 5-18 Σχήμα 5-19 Κατανομή της ενίσχυσης της κατακόρυφης εδαφικής κίνησης στους σταθμούς του UPAN, σε σχέση με την ταχύτητα διάδοσης εγκαρσίων κυμάτων V s3 για τις περιπτώσεις Type-1 και Type-2 του EC-8.... 191 Επιρροή επικεντρικής απόστασης (R epi ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα οριζόντιας απόκρισης (5% απόσβεση).... 192 Επιρροή επικεντρικής απόστασης (R epi ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα κατακόρυφης απόκρισης (5% απόσβεση).... 193 Επιρροή του τοπικού μεγέθους (M L ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα οριζόντιας απόκρισης (5% απόσβεση).... 195 Επιρροή του τοπικού μεγέθους (M L ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα κατακόρυφης απόκρισης (5% απόσβεση).... 195 Συνδυασμένη επιρροή του τοπικού μεγέθους (M L ) και της επικεντρικής απόστασης (R epi ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα οριζόντιας απόκρισης (5% απόσβεση).... 197

-xx- Σχήμα 5-2 Σχήμα 5-21 Σχήμα 5-22 Σχήμα 5-23 Σχήμα 5-24 Σχήμα 5-25 Σχήμα 5-26 Σχήμα 5-27 Σχήμα 6-1 Σχήμα 6-2 Συνδυασμένη επιρροή του τοπικού μεγέθους (M L ) και της επικεντρικής απόστασης (R epi ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα κατακόρυφης απόκρισης (5% απόσβεση).... 198 Συνδυασμένη επιρροή του μεγέθους σεισμικής ροπής (M w ) και της απόστασης (R rup ) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα οριζόντια ελαστικά φάσματα απόκρισης (5% απόσβεση) με βάση της σχέση εξασθένησης των Campbell and Bozorgnia (28)... 198 Επιρροή της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (PGA) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα οριζόντιας απόκρισης (5% απόσβεση).... 2 Επιρροή του μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (PGA) στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα κατακόρυφης απόκρισης (5% απόσβεση).... 21 (α) Τεκτονικός χάρτης της νοτιοδυτικής Πελοποννήσου με τις θέσεις των γνωστών ρηγμάτων της περιοχής (Mavroulis et al., 213), (β) δορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) της ευρύτερης περιοχής της Πάτρας με τα επίκεντρα των καταγραφών του δικτύου UPAN (<7km) και επιλεγμένα αζιμούθια πηγών (ρήγματα κανονικά, διεύθυνσης και ανάστροφα).... 24 Επιρροή του τύπου του ρήγματος και της διεύθυνσης στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα οριζόντιας απόκρισης (5% απόσβεση).... 25 Επιρροή του τύπου του ρήγματος και της διεύθυνσης στα καταγραμμένα κανονικοποιημένα ελαστικά φάσματα κατακόρυφης απόκρισης (5% απόσβεση).... 26 Σύγκριση φασμάτων σχεδιασμού EC-8 (για δείκτη εδαφικής ενίσχυσης S=1) και μέσων κανονικοποιημένων φασμάτων απόκρισης για κατηγορίες εδάφους B και C (κατά EC-8), για τρία εξεταζόμενα εύρη μεγέθους (3<Μ<4, 4<Μ<5 και Μ>5) και επικεντρικών αποστάσεων (<R epi <2km, 2<R epi <1km και R epi >1km).... 28 Παράδειγμα σχέσης εξασθένησης PGA και η αντίστοιχη βάση δεδομένων για διορθωμένες και αδιόρθωτες των χρονοϊστοριών (Bozorgnia et al., 1999)... 219 Συσχέτιση μεταξύ διαφορετικών ορισμών αποστάσεων που χρησιμοποιούνται στις σχέσεις εξασθένησης (Abrahamson and Shedlock, 1997).... 22 Σχήμα 6-3 ομή και χαρακτηριστικά σεισμικού ρήγματος (Μπάρκα 213).... 221 Σχήμα 6-4 Σχήμα 6-5 Γένεση σεισμών βάθους κατά την κατάδυση των λιθοσφαιρικών πλακών (http://oregonexplorer.info/willamette/earthquakes)... 222 Εξασθένηση μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (PGA) και μέγιστης εδαφικής ταχύτητας (PGV) με την απόσταση (Si and Midorikawa 2).... 224

-xxi- Σχήμα 6-6 Σχήμα 6-7 Σχήμα 6-8 Σχήμα 6-9 Σχήμα 6-1 Σχήμα 6-11 Εξασθένηση μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης (PGA) με την απόσταση για διαφορετικά μεγέθη Μ w (Zhao et al., 26).... 225 Εξασθένηση μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης με την απόσταση (Τζογαδώρος 25).... 228 Συσχέτιση μεταξύ μέγιστης οριζόντιας και κατακόρυφης εδαφικής επιτάχυνσης και (β) κατανομή του λόγου V/H με την απόσταση (Τζογαδώρος 25).... 228 Σύγκριση μεταξύ κατακόρυφης, SBSA-15 και οριζόντιας, BSSA-14 σχέσης εξασθένησης με την απόσταση για διαφορετικά μεγέθη Μ και κατακόρυφος λόγος V/H (Stewart et al., 215).... 229 Σύγκριση εμπειρικών σχέσεων εξασθένησης των Skarlatoudis et al. (23) για μέγεθος Μ w 6.5 και συνθήκες βράχου (UBC κατηγορία εδάφους Β, S=) με αντίστοιχες σχέσεις της (α) Ελλάδας και (β) διεθνούς βιβλιογραφίας (Skarlatoudis et al., 23).... 231 Κατανομή σεισμικών επικέντρων και σταθμών καταγραφής (Skarlatoudis et al., 24).... 233 Σχήμα 6-12 Σύγκριση εμπειρικών σχέσεων εξασθένησης των Danciu and Tselentis (27) με αντίστοιχες σχέσεις για κανονικά ρήγματα, μέγεθος ροπής Μ6.5 και εδαφικές συνθήκες βράχου με V s >8m/s (Danciu and Tselentis (27).... 234 Σχήμα 6-13 Σχήμα 6-14 Σχήμα 6-15 Σχήμα 6-16 Σχήμα 6-17 Σχήμα 6-18 Σύγκριση εμπειρικών σχέσεων εξασθένησης των Boore et al. (28) με αντίστοιχες σχέσεις για περιοχές κατάδυσης παγκοσμίως για μέγεθος ροπής Μ6.7 και εδαφικές συνθήκες σκληρού πετρώματος (κατηγορία εδάφους Β/Α).... 235 Σύγκριση εμπειρικών συσχετίσεων μεταξύ Τροποποιημένης Κλίμακας Mercalli (ΜΜΙ) και μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης PGA (Tselentis and Danciu, 28).... 236 Κατανομή της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, PGA (cm/s 2 ) για το σύνολο των σεισμικών καταγραφών του δικτύου UPAN, σε σχέση με (α) την επικεντρική απόσταση R epi (km) και (β) το μέγεθος M και σύγκριση με τη βάση δεδομένων (γκρι χρώμα) των Skarlatoudis et al. (24).... 237 (α) Σύγκριση της καταγραμμένης μέσης τιμής RMS της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, PGA (cm/s 2 ) με τη σχέση εξασθένησης των Skarlatoudis et al. (24) για το σύνολο (284) των σεισμικών καταγραφών. Υπόλοιπα PGA σε σχέση με (β) την επικεντρική απόσταση R epi και (γ) το μέγεθος Μ.... 239 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) με την κατανομή των επικέντρων των καταγεγραμμένων σεισμικών γεγονότων του δικτύου UPAN σε απόσταση R epi =4km από το κέντρο της πόλης.... 24 (α) Σύγκριση καταγραμμένων τιμών PGA (cm/s 2 ) για σεισμούς μεγέθους 1.7<Μ<5.1 με τη σχέση εξασθένησης των Skarlatoudis et al. (24) για μέσο

-xxii- μέγεθος Μ=3.5. Υπόλοιπα PGA σε σχέση με (β) την επικεντρική απόσταση R epi και (γ) το μέγεθος Μ. (δ) Σύγκριση καταγραμμένων τιμών PGA με τη σχέση εξασθένησης των Skarlatoudis et al. (24) για ομάδες σεισμών μεγέθους Μ=2 και Μ=4.... 241 Σχήμα 6-19 Σχήμα 6-2 Σχήμα 7-1 Σχήμα 7-2 Σχήμα 7-3 (α) Σύγκριση καταγραμμένων τιμών PGA(cm/s 2 ) με τη σχέση εξασθένησης των Skarlatoudis et al. (24) για ομάδες σεισμών μεγέθους Μ L =2 και Μ L =4. Υπόλοιπα PGA σε σχέση με (β) την επικεντρική απόσταση R epi και (γ) με το μέγεθος Μ L.... 242 Σύγκριση καταγραμμένων τιμών PGA(cm/s 2 ) με τις σχέσεις εξασθένησης των Skarlatoudis et al., 24, Campbell (1989), Theodulidis (1998) και Skarlatoudis et al. (23) για επικεντρική απόσταση R epi =2km.... 243 Απεικόνιση της σεισμικής πηγής και του δρόμου διάδοσης μέχρι τη θέση καταγραφής του σεισμικού γεγονότος (από Γκαζέτας 1996).... 254 Φάσμα Fourier της οριζόντιας και κατακόρυφης συνιστώσας των καταγραφών εδαφικού θορύβου στις θέσεις (α) Hakodate ENG. Και (b) Hakodate UNI. NAKA της πόλης Hakodate της Ιαπωνίας, Σύγκριση πειραματικού και θεωρητικού φασματικού λόγου H/V στις θέσεις (c) Hakodate ENG. και (d) Hakodate UNI. NAKA της πόλης Hakodate της Ιαπωνίας (Nogoshi and Igarashi, 1971 από Nakamura 2).... 262 Καταγραφές ισχυρής εδαφικής κίνησης σε διαφορετικές περιοχές (Νakamura 2).... 263 Σχήμα 7-4 Φασματικοί λόγοι της οριζόντιας προς την κατακόρυφη συνιστώσα καταγραφών εδαφικού θορύβου (Kamonomiya, Tabata) και σεισμικών καταγραφών (Kamonimiya) στο βραχώδες υπόβαθρο (Nakamura, 1989).... 264 Σχήμα 7-5 Τυπική γεωλογική δομή μιας ιζηματογενούς κοιλάδας. (από Nakamura, 2)... 265 Σχήμα 7-6 Ενίσχυση των οριζόντιων (A h ) και των κατακόρυφων (A v ) κινήσεων. Η συχνότητα εκφράζεται σε μονάδες θεμελιώδους ιδιοσυχνότητας (f ) (Nakamura, 2 από Carniel et al., 26).... 266 Σχήμα 7-7 Σχηματική σύγκριση του συντελεστή ενίσχυσης της οριζόντιας κίνησης (A h, μπλε γραμμή), του φάσματος της οριζόντιας συνιστώσας (H f, μαύρη τραχεία γραμμή), του φάσματος της κατακόρυφης συνιστώσας (V f, μπλε ανοιχτή γραμμή) και του φασματικού λόγου QTS (QTS=H f /V f, μαύρη λεία γραμμή). Η συχνότητα εκφράζεται σε μονάδες θεμελιώδους ιδιοσυχνότητας (F ) (από Nakamura, 2).... 268 Σχήμα 7-8 Εκτιμώμενο βάθος υποβάθρου από καταγραφές μικροθορύβου κατά μήκος της σιδηροδρομικής γραμμής Shinkansen (από Nakamura, 2)... 27 Σχήμα 7-9 Παράθυρο επεξεργασίας λογισμικού SPEC.... 281

-xxiii- Σχήμα 7-1 Σχήμα 7-11 Σχήμα 7-12 Σχήμα 7-13 Σχήμα 7-14 Σύγκριση του φασματικού λόγου Fourier (HVSR) και του φασματικού λόγου απόκρισης (HVRSR) στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN με χρήση (α) ενός σεισμικού γεγονότος και (β) 1452 σεισμικών καταγραφών.... 282 Φασματικοί λόγοι (H/V) υπολογισμένοι με αξιοποίηση 1, 5, 1, 2, 5, 1 και 245 σεισμικών καταγραφών στον σταθμό UP-4.... 284 Φασματικοί λόγοι (H/V) υπολογισμένοι με αξιοποίηση 1, 5, 1, 2, 5, 1 και 195 σεισμικών καταγραφών στον σταθμό UP-6.... 284 Επιρροή του λόγου σήμα/θόρυβος (SNR) στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR), στις θέσεις των σταθμών του δικτύου UPAΝ για εύρος περιόδων T=-2sec. (α) μεγάλος αριθμός σεισμικών καταγραφών (>18) και (β) μειωμένος αριθμός σεισμικών καταγραφών (13 έως 31).... 286 Επιρροή του λόγου σήμα/θόρυβος (SNR) στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR), στις θέσεις των σταθμών του δικτύου UPAΝ για εύρος περιόδων T=-1sec. (α) μεγάλος αριθμός σεισμικών καταγραφών (33 έως 326) και (β) μειωμένος αριθμός σεισμικών καταγραφών (5 έως 31).... 288 Σχήμα 7-15 Επιλογή χρονικού παραθύρου σεισμικής καταγραφής.... 292 Σχήμα 7-16 Σχήμα 7-17 Σχήμα 7-18 Σχήμα 7-19 Σχήμα 7-2 Εξάρτηση της χρονικής διαφοράς αφίξεων των κυμάτων-p και κυμάτων-s, t, από την επικεντρική απόσταση, R epi, με βάση τις σεισμικές καταγραφές του δικτύου UPAN.... 293 Επιρροή της επικεντρικής απόστασης (R epi ) στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) με χρήση του χρονικού παραθύρου των κυμάτων-p.... 294 Επιρροή του χρονικού παραθύρου στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 295 Επιρροή του προσανατολισμού των σεισμικών καταγραφών στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR (GM), HVRSR (Y), HVRSR (X) ) για εύρος περιόδων T=sec έως 2sec, στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 31 Επιρροή του προσανατολισμού των σεισμικών καταγραφών στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR (GM), HVRSR (Y), HVRSR (X) ) για εύρος περιόδων T=sec έως 1sec, στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 33 Σχήμα 7-21 Επιφανειακή μορφολογία της περιοχής της Πάτρα (Google Earth ).... 33 Σχήμα 7-22 Συνδυασμένη επιρροή του τοπικού μεγέθους (M L ) και της επικεντρικής απόστασης (R epi ) στο φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN για (α) M L <4 και <R epi <4, (β) M L <4 και R epi >4, (γ) M L >4 και <R epi <4 και (δ) M L >4 και R epi >4.... 36

-xxiv- Σχήμα 7-23 Σχήμα 7-24 Σχήμα 7-25 Σχήμα 7-26 Σχήμα 7-27 Σχήμα 7-28 Σχήμα 7-29 Σχήμα 7-3 Σχήμα 7-31 Σχήμα 7-32 Σχήμα 7-33 Συνδυασμένη επιρροή του τοπικού μεγέθους (M L ) και της επικεντρικής απόστασης (R epi ) στο φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN για (α) 1.5<M L <2.5 και <R epi <15 και (β) 4.5<M L <7 και 5<R epi <12.... 38 Επιρροή της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) για εύρη: (α) <PGA 2cm/sec 2, (β) 2<PGA 4cm/sec 2, (γ) 4<PGA 1cm/sec 2 και (δ) PGA>1cm/sec 2, στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 31 Επιρροή της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) για εύρη: (α) <PGA 2cm/sec 2 και (β) PGA>1cm/sec 2, στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 311 Επιρροή της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) για περιορισμένα εύρη επικεντρικής απόστασης (<R epi <3km), μέγεθους (2<Μ L <4) για: (α) PGA 1.5cm/sec 2 και (β) PGA 4cm/sec 2, στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 312 Επιρροή της μέγιστης οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) στη θέση της κατακόρυφης διάταξης επιταχυνσιογράφων VA-1 του δικτύου UPAN.... 313 ορυφορική φωτογραφία (Google Earth ) της ευρύτερης περιοχής της Πάτρας με τα επίκεντρα των καταγραφών του δικτύου UPAN και τις επιλεγμένες διευθύνσεις ελέγχου της επίδρασης του τύπου του ρήγματος στα καταγραμμένα ελαστικά φάσματα απόκρισης.... 315 Επιρροή του τύπου του ρήγματος και της διεύθυνσης στον φασματικό λόγο απόκρισης (HVRSR) στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 316 Φασματικός λόγος H/V, για εύρος περιόδων Τ=-2sec, με χρήση: (α) καταγραφών μικροθορύβου (HVNR) και (β) σεισμικών καταγραφών (HVRSR), στις θέσεις των σταθμών καταγραφής του δικτύου UPAN.... 32 (α) Εδαφική τομή στη θέση VΑ-1, (β) βάθος εγκατάστασης οργάνων στη θέση VΑ-1, (γ) αποτελέσματα δοκιμής Ν SPT και (δ) κατανομή V s -βάθος... 321 Φασματικός λόγος H/V, για εύρος περιόδων Τ=-2sec, με χρήση: (α) καταγραφών μικροθορύβου (HVNR) και (β) σεισμικών καταγραφών (HVRSR), στη θέση της κατακόρυφης διάταξης επιταχυνσιογράφων VA-1. Σημειώνεται το βάθος του βραχώδους υποβάθρου ανάλογα με τη δεσπόζουσα περίοδο T,HVRSR ή T,HVΝR.... 322 (α) Mέσα κανονικοποιημένα φάσματα απόκρισης και (β) μέσοι φασματικοί λόγοι HVRSR στις θέσεις των σταθμών του δικτύου UPAN. Οι σκιασμένες ζώνες υποδεικνύουν την περιοχή μέσης καμπύλης και μιας θετικής τυπικής απόκλισης (+1s.d.)... 324

-xxv- Σχήμα 7-34 Απλοποιημένη εδαφική τομή στις θέσεις UP-4, VA-1, UP-5 και UP-6 με τις αντίστοιχες τιμές Ν SPT και τις υπολογισμένες τιμές του ισοδύναμου βραχώδους υποβάθρου, H.... 331

-xxvi- ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 2-1 ημοτικά ιαμερίσματα και Περιοχές του ήμου Πάτρας.... 4 Πίνακας 2-2 Στοιχεία διαθέσιμων γεωτρήσεων στην περιοχή της Πάτρας.... 46 Πίνακας 2-3 Τιμές φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων των εδαφικών σχηματισμών της πόλης της Πάτρας (από Koukis et al., 25).... 53 Πίνακας 3-1 Γεωγραφικές συντεταγμένες του δικτύου επιταχυνσιογράφων UPAN.... 122 Πίνακας 4-1 Πίνακας 4-2 Κάτω όριο ενεργοποίησης (trigger threshold) της σεισμικής καταγραφής των σταθμών δικτύου επιταχυνσιογράφων UPAN.... 143 Κάτω όριο ενεργοποίησης (trigger threshold) της σεισμικής καταγραφής των σταθμών UP-3 και UP-6 μετά την αντικατάσταση των οργάνων με TSA-SMA 24bit.... 143 Πίνακας 4-3 ιαθέσιμες σεισμικές καταγραφές δικτύου UPAN.... 145 Πίνακας 4-4 Αριθμός σεισμικών γεγονότων που καταγράφηκαν από το δίκτυο UPAN.. 147 Πίνακας 4-5 Μέγιστη και ελάχιστη τιμή της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης PGA για τους σταθμούς UP-1 έως UP-8.... 155 Πίνακας 4-6 Προσδιορισμός μέγιστης διατμητικής παραμόρφωσης, γ c,max.... 16 Πίνακας 5-1 Κατάταξη εδαφών σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8 (CEN, 23).... 17 Πίνακας 5-2 Πίνακας 5-3 Πίνακας 5-4 Κατηγορίες εδαφών σύμφωνα με τις διατάξεις του NEHRP (από Bozorgnia and Bertero, 24).... 17 Κατηγοριοποίηση εδαφών σύμφωνα με τον ΕΑΚ 23 και αντίστοιχα φάσματα σχεδιασμού.... 172 Προτεινόμενοι δείκτες εδάφους S για διαφορετικές κατηγορίες εδάφους του EC-8 (Pitilakis et al., 212).... 175 Πίνακας 5-5 Προτεινόμενες κατηγορίες εδάφους από τους Pitilakis et al. (213).... 177 Πίνακας 5-6 Πίνακας 5-7 Πίνακας 5-8 Πίνακας 5-9 Μέσες τιμές λόγων εδαφικής ενίσχυσης (κατηγορίες εδάφους Β και C κατά EC-8) για δύο εύρη αποστάσεων (R epi <2km και 2<R epi <1) και μέγεθος M=4-6 σε σύγκριση με τους συντελεστές εδαφικής ενίσχυσης (Type-2) κατά EC-8 και UBC97 (από Oliveira et al., 214).... 18 Τιμές V s3 και κατηγορίες εδάφους κατά EC-8 και NEHRP στις θέσεις του δικτύου UPAN.... 182 Συνολικός αριθμός καταγραμμένων φασμάτων απόκρισης για διάφορα εύρη επικεντρικών αποστάσεων (R epi ) στους σταθμούς του δικτύου UPAN.... 193 Συνολικός αριθμός καταγραμμένων φασμάτων απόκρισης για διάφορα εύρη σεισμικών μεγεθών (M L ) στους σταθμούς του δικτύου UPAN.... 194