Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκη Global Earthquakes - Όρια λιθοσφαιρικών πλακών Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των μεγάλων σεισμών στην Ελλάδα Αναστασία Κυρατζή καθηγήτρια Σεισμολογία Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκη Τομέα Γεωφυσική 18ο Φοιτητικό Συνέδριο Ocean plates -simple plate boundaries Επισκευέ Κατασκευών Πάτρα, 15 Φεβρουαρίου 2012 1 2 Κινήσει μεγάλη κλίμακα καθορίζουν την παραμόρφωση Σεισμικότητα Ελληνικού χώρου EURASIA ~ 24mm/yr < 1 cm/yr AFRICA ARABIA ~ 2-3 cm/yr Papazachos et al., 1998 Papazachos and Papazachou, 2003 4
ΣΕΙΣΜΟΙ ΜΕ ΒΑΘΟΣ ΤΗΣ ΕΣΤΙΑΣ < 40 km 1965-2010 M>6.0 ΣΕΙΣΜΟΙ ΜΕ ΒΑΘΟΣ ΤΗΣ ΕΣΤΙΑΣ > 40 km 5 Μοντέλο 6 Σύνδεση ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΤΗΤΑΣ - ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑΣ ΑΙΓΑΙΟ ΠΕΛΑΓΟΣ Σαντορίνη Ανάφη 8 Dimitriadis et al., 2008
Πώ και πόσα ρήγματα παίρνουν την παραμόρφωση Extension Τα κανονικά ρήγματα τη κεντρική Ελλάδα έχουν παράταξη Α-Δ και είναι έτσι οργανωμένα στο χώρο έτσι ώστε να παίρνουν το μεγαλύτερο ποσοστό τη παραμόρφωση ο μικρότερο αριθμό ρηγμάτων. ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ ARKITSA Evia Moretti, 2003 http://comet.nerc.ac.uk/ 9 Σεισμό Πάρνηθα 1999: Η έννοια του σεισμογόνου χώρου Γεωμετρικά εμπόδια σταματούν τη διάρρηξη ΘΡΙΑΣΣΙΟ ΑΙ ΓΑ ΛΕ Ω ΝΑ Η Θ Α Αθήνα Kontoes et al., 2003 Παπαζάχο, 1999
Πώ εξελίσσεται μια σεισμική ακολουθία? Χρονική εξέλιξη του αριθμού των μετασεισμών n nt o h Μια ομαλή εξέλιξη Μια ΜΗ ΟΜΑΛΗ...εξέλιξη 12.08.1953 Κεφαλονιά 1978 Θεσσαλονίκη Ομαλή Εξέλιξη Ο αριθμό, n, των μετασεισμών μια ομαλά εξελισσόμενη ακολουθία είναι εκθετική συνάρτηση του χρόνου 6.8 Τι μπορεί να κάνει ένα σεισμό πιο καταστρεπτικό? Διάρκεια τη ισχυρή κίνηση Επιτάχυνση τη εδαφική κίνηση Διάρκεια τη ισχυρή κίνηση 62 60 58 56 54 52 Ιδιοπερίοδο των κατασκευών 50 48 46 44 42 40 38 Measure the interval between the 36 34 32 30 times when the peak acceleration 28 26 24 22 first and last exceeds some 20 18 16 14 threshold, say 0.05 g 12 10 8 6 4 2 The amount of time in 0 0 1 2 3 4 5 6 7 which 90% of the integral Κατευθυντικότητα τη διάρρηξη Εδαφικέ συνθήκε of the acceleration-squared takes place 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 ~ 4 sec 8 9 10 Time 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16
June 1982 Mw 7.4 8 dead October 1986 Mw 5.7 1,500 dead Για σταθερή ΕΝΕΡΓΕΙΑ Period = 0.2 s η μικρή διάρκεια είναι πιο καταστροφική input motion the same in all cases Για σταθερή ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ απόκριση τελευταίου ορόφου η μεγάλη διάρκεια είναι πιο καταστροφική γιατί η ΕΝΕΡΓΕΙΑ είναι μεγαλύτερη 0.5 s 1.0 s
Response Spectrum Φάσμα πλάτου τη επιτάχυνση Example: PGA for Lefkada 2003 earthquake M6.4 ΚΑΘΕ ΣΕΙΣΜΟΣ ΔΙΑΛΕΓΕΙ ΠΟΙΕΣ ΟΙΚΟΔΟΜΕΣ ΘΑ ΒΛΑΨΕΙ o Peak Acceleration PGA (g) is measured directly from records 4.2m/s2 TRANS LONG 3.4m/s2 Ionian Islands VERT 1.9m/s2 24
Example: Thessaloniki 1978 eq M6.5 Κατευθυντικότητα τη διάρρηξη : Athens 1999 Acceleration response spectra (5% damped) Λόγω φαινομένου Doppler. Η χρονική συνάρτηση τη πηγή έχει μεγαλύτερο πλάτο και μικρότερη διάρκεια προ την πλευρά τη διάρρηξη. Στο παράδειγμα τη Αθήνα προ τα ανατολικά. Roumelioti et al., 2003 Roumelioti et al., 2008 25 26 Θεμελιώδη εξίσωση τη Σεισμολογία Προσομοίωση τη ισχυρή σεισμική κίνηση Σεισμόγραμμα Πηγή * Δρόμο διάδοση * Θέση 27 Boore, 2008 28
Κατανομή των επιταχυνσιογράφων στο σεισμό τη Αθήνα 1999 Στοχαστική προσομοίωση Low-frequency ground motions behave deterministically Transition Frequency f ~1 Hz High-frequency ground motions behave stochastically Surface Geology Seismic Source ne Pla ult Fa Site Effect Propagation Path Accelerographs NOA «ITSAK «El. Comp. Rupture Initiation Slip Patches Συνάρτηση ενίσχυση λόγω εδάφου για κάθε σταθμό Στοχαστική προσομοίωση στο σταθμό SPLB [Σεπόλια] Comparison of amplification functions using SSR and HVSR methods at 3 stations. Reference rock type station DMK. PSV spectra were used with 5% damping. 31 32
Προσομοιώσει στου κόμβου πλέγματο o Synthetic strong motion records at the 1200 grid points o Elastic response spectra (5% damping) o From the SA selection of acceleration at various periods ( T=0.1, 0.2, 0.35, 1.0, 2.0 and 3.0 sec) o Synthetic spectral acceleration maps for these periods GYS ALIV SGMB MNSA 34 33 T = 2 sec ; 0.5 Hz T = 1 sec ; 1 Hz Κατανομή των επιταχύνσεων στο σεισμό τη Αθήνα T=2.0sec T=1.0sec 38.4 38.4 3400 34 3200 32 38.3 38.3 3000 30 Thrakomakedones Fili Ano Liosia Kamatero Faran Factory Menidi g Fili Ano Liosia Metamorfosi Kamatero Thrakomakedones g Faran Factory Menidi Metamorfosi 2800 28 2600 26 38.2 38.2 2400 24 2200 22 2000 20 Thrakomakedones Thrako om makedones 38.1 38.1 1800 18 Ano Ano no Liosia Liossia siia Menidi Menidi 1600 16 T = 3 sec ; 0.3 Hz 1400 14 38.0 38.0 1200 12 Mo M Monastiraki o onast on onastiraki nassti tira ra k i rak 1000 10 80 60 37.9 37.9 40 20 Projection o Projection off tthe he u upper pper edge edge o off tthe he ffault ault 0 Projection o Projection off tthe he ffault ault tto o tthe hee ssurface h urface.8 23.2 23.2 23.3 23.3 23.4 23.4 23.5 23.5 23.6 23.6 T=3.0sec Directivity at long periods 23.7 23.7 23.8 23.8 23.9 23.9 24 pg a (cm/sec2) PGA <0.35g ; Μέγιστε τιμέ κατά μήκο του ρήγματο και στην πλειόσειστη περιοχή; 50% increase T > 2 sec Fili Ano Liosia Kamatero Thrakomakedones g Faran Factory Menidi Metamorfosi 36
Τι μα δίδαξε ο σεισμό τη Αθήνα Η επίδραση τη εστία παίζει καθοριστικό ρόλο ακόμα και σε μεσαίου μεγέθου σεισμού Η καταστρεπτικότητα του σεισμού οφειλόταν σε ατυχή συνδυασμό φαινομένων κατευθυντικότητα και επίδραση του εδάφου σε ένα περιορισμένο εύρο συχνοτήτων που συνέπιπτε με τι ιδιοσυχνότητε των κατασκευών που έπαθαν βλάβε (διώροφα, τριώροφα) Σα ευχαριστώ!