Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει σκοπό την αξιοποίηση επίγειων και δορυφορικών γεωδαιτικών δεδομένων για την εκτίμηση του πεδίου παραμορφώσεων σε συγκεκριμένες περιοχές ενδιαφέροντος της Ελλάδας, καθώς και τη διερεύνηση πιθανής συσχέτισης των γεωδαιτικών δεδομένων με ισχυρά σεισμικά γεγονότα.Η έρευνα επικεντρώνεται στις περιοχές της Δυτικής Ελλάδας και του Κεντρικού Ιονίου πελάγους καθώς και της Κεντρικής Ελλάδας και του Κορινθιακού Κόλπου. Οι περιοχές επιλέχθηκαν καθώς αποτελούν ζώνες με έντονη τεκτονική και σεισμική δραστηριότητα, όπου υπάρχουν και πυκνοκατοικιμένες πόλεις και σημαντικά έργα υποδομής. Επίσης είναι οι περιοχές όπου πραγματοποιήθηκαν οι πρώτες μετρήσεις γωνιών του τριγωνομετρικού δικτύου τη περίοδο 1889-1893.Ένα από τα σημαντικά εργαλεία στη προσπάθεια διερεύνησης της συσσώρευσης ελαστικής παραμόρφωσης και του σεισμικού κινδύνου σε μια περιοχή είναι η εκτίμηση των ανηγμένων παραμορφώσεων με βάση τις γεωδαιτικές μετρήσεις. Για την εκτίμηση των ανηγμένων παραμορφώσεων χρησιμοποιούνται οι αλγόριθμοι των Pope (1966), Frank (1966) και Prescott (1976) όπως αναπτύχθηκαν στις αντίστοιχες εργασίες.Τα γεωδαιτικά δεδομένα που αξιοποιούνται είναι επίγειες μετρήσεις διευθύνσεων του τριγωνομετρικού δικτύου της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού (ΓΥΣ) και δορυφορικά δεδομένα GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Η ανάκτηση των επίγειων μετρήσεων έγινε από το ιστορικό αρχείο της ΓΥΣ και καλύπτουν το διάστημα 1889 έως 1987. Τα δεδομένα έχουν αρχειοθετηθεί σε βάση δεδομένων η οποία σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε στα πλαίσια της εργασίας για την καλύτερη διαχείρισή τους και περιλαμβάνει πλέον 2394 εγγραφές.Για την ανάλυση της κινηματικής συμπεριφοράς την τελευταία 30ετία στη Δυτική Ελλάδα χρησιμοποιήθηκαν περιοδικές μετρήσεις GPS που πραγματοποιήθηκαν σε 31 σημεία την περίοδο 1989 έως 2001 ένω παράλληλα έγινε ανάλυση δεδομένων για 23 μόνιμους σταθμούς GNSS.Στην ανάλυση των επίγειων γεωδαιτικών μετρήσεων έχουν επιλεγεί 56 τρίγωνα από το τριγωνομετρικό δίκτυο τα οποία κάλυπτουν την περιοχή ενδιαφέροντος. Τα δεδομένα έχουν χωριστεί σε τρεις περιόδους ανάλυσης μεταξύ των κοντινών περιόδων μετρήσεων και έγινε υπολογισμός των ανηγμένων διατμητικών παραμορφώσεων και των αξόνων επιμήκυνσης για κάθε τρίγωνο ξεχωριστά.Στη συνέχεια η μελέτη εστιάζεται στην ανάλυση της κινηματικής συμπεριφοράς της Δυτικής Ελλάδας με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων GNSS. Με βάση την ανάλυση των τεκτονικών ταχυτήτων των σταθμών, η περιοχή έχει χωριστεί σε υποπεριοχές (blocks) και έχει γίνει διερεύνηση για τον υπολογισμό των παραμέτρων των τανυστών ανηγμένης παραμόρφωσης. Αναλύονται τα μοντέλα των 4 μπλοκ για την ευρύτερη περιοχή της Δυτικής Ελλάδας και των 5 μπλοκ για την περιοχή του Κεντρικού Ιονίου και του Πατραϊκού Κόλπου.Στο τελευταίο μέρος της εργασίας διερευνάται η συμβολή των γεωδαιτικών δεδομένων στην ανάλυση των σεισμικών γεγονότων. Επιλέχθηκαν έξι ισχυρά σεισμικά γεγονότα στη περιοχή της Δυτικής Ελλάδας για το χρονικό διάστημα 1909 έως 1965. Η έρευνα εστιάζεται σε τρίγωνα που παρουσίασαν υψηλές τιμές ολικής διατμητικής ανηγμένης παραμόρφωσης και γίνεται διερεύνηση εαν οι τιμές αυτές οφείλονται στη σεισμική δραστηριότητα ή σε χονδροειδή σφάλματα των μετρήσεων. Στη συνέχεια διερευνήθηκε η σεισμική ακολουθία της περιόδου 26 Ιανουαρίου - 3 Φεβρουαρίου 2014 στη περιοχή της Κεφαλονιάς. Χρησιμοποιώντας διαφορετικά μοντέλα για τη γεωμετρία των ρηγμάτων όπως προτάθηκαν από επιστημονικές εργασίες, υπολογίζονται οι επιφανειακές μετατοπίσεις με τη χρήση του αλγορίθμου Okada (1985) και παρουσιάζεται η σύγκριση με τις μετατοπίσεις των μόνιμων σταθμών GNSS.

Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν κατ’ αρχάς οι δυνατότητες του ινώδους φυσικού υλικού Luffa Cylindrica (LC) να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση θερμοσκληρυνόμενων ρητινών εποξικής ρητίνης (ER) με σκοπό την κατασκευή ενός μηχανολογικού υλικού που θα συνεισφέρει σε έναν πιο βιώσιμο κόσμο. Προκειμένου να βελτιστοποιηθούν οι τελικές μηχανικές ιδιότητες, κατασκευάστηκαν «ημι-πράσινα» σύνθετα ER/LC, εφαρμόζοντας έναν αριθμό διαφορετικών συνδυασμών κατασκευαστικών παραμέτρων. Οι παράμετροι παρασκευής που ελήφθησαν υπόψη και που μελετήθηκε η επίδρασή τους στη συμπεριφορά του σύνθετου υλικού, ήταν: α) διάφορες χημικές επεξεργασίες ινών, (β) η εξωτερικά εφαρμοζόμενη πίεση κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης, γ) ο αριθμός των στρώσεων, (δ) η αλληλουχία στοίβαξης, ε) τα δομικά χαρακτηριστικά της LC και (στ) η επίδραση του κλάσματος βάρους των ινών. Η απόκριση της ελαστικής κάμψης του σύνθετου υλικού βρέθηκε βελτιωμένη σε σχέση με την απόκριση του καθαρού πολυμερούς λόγω της φύσης των ινών και της διαδικασίας βελτιστοποίησης της εφαρμοζόμενης κατασκευής. Η βελτίωση αυτή αντανακλάται στην δυσκαμψία του υλικού, η οποία αυξήθηκε κατά 48% για μηχανικά εφαρμοζόμενη πίεση 4,6 KPa κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης. Επιπλέον, οι ίνες LC οι οποίες υποβλήθηκαν σε χημική επεξεργασία με ακετόνη / CH3COOH 1% κ.β. οδήγησαν σε βελτίωση της ακαμψίας έως και 30%.Επίσης, σε μια άλλη προσπάθεια, αναπτύσσεται ένα νέο, φιλικό προς το περιβάλλον εποξικό συγκολλητικό, χρησιμοποιώντας υλικά που διατίθενται στο εμπόριο και επιτυγχάνει 12% αύξηση στην περιεκτικότητα σε πράσινο άνθρακα και 22% αύξηση στην αντοχή στη διάτμηση.Το φιλικό προς το περιβάλλον εποξικό αυτό σύστημα του εμπορίου, στη συνέχεια, ενισχύεται με ξηρή σκόνη ελαιοπυρήνων προκειμένου να δώσει ένα φιλικό προς το περιβάλλον σύνθετο συγκολλητικό. Μελετάται η συμπεριφορά αυτών των δύο υλικών όταν χρησιμοποιούνται ως κόλλες σε συνδέσμους και προσδιορίζονται οι κύριες διατμητικές ιδιότητες. Για την κατασκευή συγκολλητών συνδέσμων, με παχύ στρώμα υγρής ρητίνης, χωρίς στάδιο προ-σκλήρυνσης (προκειμένου να επιτευχθούν βελτιωμένες ιδιότητες), κατασκευάζονται και δοκιμάζονται δύο σχήματα χύτευσης της περιοχής επικάλυψης, ένα σε διαμόρφωση απλού μέτρου και ένα δεύτερο σε διαμόρφωση μικτού μέτρου. Επιτυγχάνεται επίσης, αύξηση κατά 30% της αντοχής σε διάτμηση, όταν εφαρμόζεται μια φιλική προς το περιβάλλον εποξική κόλλα σε κάθε άκρο της περιοχής συγκόλλησης στη λειτουργία μικτού μέτρου, αντί για μια εποξική κόλλα με βάση τα ορυκτά. Επιπλέον, προτείνεται και παρουσιάζεται η εφαρμογή του Μοντέλου Πρόβλεψης Ιδιοτήτων, μια τροποποίηση και επέκταση του Μοντέλου Πρόβλεψης του Μέτρου, αποσκοπώντας στην ακριβή πρόβλεψη της διατμητικής αντοχής και της παραμόρφωσης σε σειρά σωματιδιακών σύνθετων συγκολλητικών υλικών. Όταν το μοντέλο εφαρμόζεται στα προαναφερθέντα σύνθετα υλικά, αποδεικνύεται ικανό να προβλέψει με ακρίβεια τις κύριες αυτές ιδιότητες διάτμησης.Σε μια τρίτη προσπάθεια και επειδή τα ενισχυμένα με φυσικές ίνες θερμοσκληρυνόμενα σύνθετα υλικά έχουν εξαιρετικές ιδιότητες, αλλά, λόγω της υγροσκοπικής φύσης των ινών, τα υλικά αυτά μπορεί να υποφέρουν από τις συνέπειες απορρόφησης υγρασίας (Η Luffa cylindrica είναι εξαιρετικά υγροσκοπική) αναπτύχθηκε μια τεχνολογία για την κατασκευή ανθεκτικών στην υγρασία εποξικών συνθέτων υλικών ενισχυμένων με LC και διερευνήθηκαν οι διάφορες παράμετροι που επηρεάζουν τη διεργασία κατασκευής χρησιμοποιώντας μακροχρόνια πειράματα απορρόφησης υγρασίας και Δυναμική Μηχανική Ανάλυση των ξηρών και υγρών δοκιμίων. Η τεχνολογία αυτή καταλήγει σε μια, ενισχυμένη με LC, μήτρα διπλής στιβάδας που κατασκευάζεται από μια πρώτη στιβάδα που αποτελείται από τροποποιημένο με λινέλαιο εποξικό σύστημα και μια τελική μη τροποποιημένη εποξική στοιβάδα. Το παραγόμενο σύνθετο προσφέρει μειωμένη απορροφητικότητα νερού κατά 33% και πρακτικά ταυτόσημη Tg, σε σύγκριση με το καθαρό, ενισχυμένο με LC, εποξικό. Η ίδια τεχνολογία εφαρμόζεται στην κατασκευή ανθεκτικών στο νερό συνθέτων υλικών ενισχυμένων με LC από φιλική προς το περιβάλλον, τόσο μήτρα, όσο και ενίσχυση.

No abstract