Συντάχθηκε 11-02-2026 15:07
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 13/02/2026 18:30
Λήξη: 13/02/2026 19:30
ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Όνοματεπώνυμο Φοιτήτριας: Σοφία Πριόνα
Α.Μ.: 2018050113
Ημερομηνία Παρουσίασης:13 Φεβρουαρίου 2026
Ώρα: 18:30
Αίθουσα: https://tuc-gr.zoom.us/j/88693985307?pwd=NEpBR0x4YVdpL3VBdlhEZHM2SHdXQT09
Meeting ID: 886 9398 5307
Password: 327220
Θέμα: «Αριθμητική προσομοίωση της κινηματικής καταπόνησης υποθαλάσσιων καλωδίων εξαιτίας ενεργών σεισμικών ρηγμάτων»
Title: «Numerical simulation of the kinematic distress of offshore cables due to active seismic faults»
Επιβλέπων: Καθηγητής Ιωάννης Τσομπανάκης
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
1 Καθηγητής Ιωάννης Τσομπανάκης
2 Καθηγητής Κωνσταντίνος Προβιδάκης
3 Δρ. Πρόδρομος Ψαρρόπουλος
Περίληψη
Τα υποθαλάσσια καλώδια αποτελούν κομβικές υποδομές για τη μεταφορά ενέργειας και δεδομένων, στηρίζοντας τη σύγχρονη συνδεσιμότητα και την ενεργειακή ασφάλεια παγκόσμια. Παρά τη σπουδαιότητα τους, παραμένουν ευάλωτα σε φυσικούς κινδύνους, ιδιαίτερα όταν διασταυρώνονται με ενεργά σεισμικά ρήγματα. Η κινηματική καταπόνηση των καλωδίων που προκύπτει από τη διάρρηξη ενός σεισμικού ρήγματος μπορεί να προκαλέσει μεγάλες παραμορφώσεις και αστοχίες, με σημαντικό οικονομικό και τεχνικό αντίκτυπο
Το πρόβλημα που εξετάζεται στην παρούσα διπλωματική εργασία είναι η καταπόνηση ενός υποθαλάσσιου καλωδίου (ενέργειας ή τηλεπικοινωνιών) όταν διασταυρώνεται με ένα ενεργό σεισμικό ρήγμα. Η απότομη μετατόπιση του ρήγματος στο βραχώδες υπόβαθρο διαδίδεται στην ιζηματογενή στρώση και προκαλεί παραμορφώσεις στον πυθμένα, δηλαδή μόνιμες εδαφικές μετατοπίσεις. Συνεπώς, ένα καλώδιο που είναι καλυμμένο στα ιζήματα στην επιφάνεια του πυθμένα δέχεται κινηματικού τύπου καταπόνηση. Όπως έχει παρατηρηθεί σε αρκετούς πρόσφατους σεισμούς, όταν οι επιβαλλόμενες παραμορφώσεις υπερβούν τα όρια των υλικών του αυτό οδηγεί στην αστοχία του καλωδίου.
Η μελέτη του εν λόγω σύνθετου φαινομένου πραγματοποιήθηκε μέσω της αποσυζευγμένης αριθμητικής μεθοδολογίας η οποία χωρίζει το πρόβλημα σε δύο υπό-προβλήματα. Συγκεκριμένα, μέσω του λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων ABAQUS αναπτύχθηκαν δύο αριθμητικά προσομοιώματα που αντιστοιχούν στα δύο υπο-προβλήματα: (α) το γεωτεχνικό προσομοίωμα για την προσομοίωση της διάρρηξης του ρήγματος, όπου εξετάστηκαν δύο είδη ρήγματος (κανονικό και ανάστροφο), δύο γωνίες διάρρηξης, τρεις πυκνότητες ιζημάτων και διάφορες τιμές επιβαλλόμενων μετατοπίσεων ρήγματος, και (β) το δομοστατικό προσομοίωμα για την προσομοίωση ενός καλωδίου ενέργειας και ενός καλωδίου τηλεπικοινωνιών και τον υπολογισμό των αναπτυσσόμενων αξονικών παραμορφώσεων σε αυτά.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συμπεριφορά των δύο τύπων καλωδίων είναι γενικά παρεμφερής, με μικρές μόνο αποκλίσεις στις αναπτυσσόμενες παραμορφώσεις. Συνολικά, η μελέτη αποδεικνύει με σαφήνεια ότι η γεωμετρία και ο τύπος του ρήγματος, σε συνδυασμό με τις μηχανικές ιδιότητες της ιζηματογενούς στρώσης, καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό το επίπεδο της καταπόνησης που αναπτύσσεται στο καλώδιο. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για τον ασφαλή σχεδιασμό, την επιλογή της βέλτιστης διαδρομής και την προστασία της δομικής ακεραιότητας και της συνεχούς λειτουργίας των υποθαλάσσιων δικτυών καλωδίων σε σεισμικά ενεργές περιοχές.
Abstract
Submarine cables constitute key infrastructure for energy and data transmission, supporting global connectivity and energy security worldwide. Despite their importance, they remain vulnerable to natural hazards, particularly when they intersect with active seismic faults. The kinematic distress of the cables, resulting from a seismic fault rupture can cause severe deformations and potential failures, with significant economic and technical impact.
The problem examined in this diploma thesis is the distress on an offshore (telecommunications or power) cable when it intersects an active seismic fault region. The sudden dislocation at the bedrock due to fault rupture causes deformations that propagate through the sediments layer to the seabed, resulting in permanent ground displacements (PGDs). Consequently, the cable buried within the surface sediments at the seabed is kinematically distressed. As has been reported in many recent earthquakes, this can lead to high deformations of the cable, resulting in its failure if its strength limits are exceeded.
This complex phenomenon has been studied using the decoupled numerical methodology, which divides the problem into two sub-problems. Accordingly, using finite-element ABAQUS software, two numerical models have been developed: (a) a geotechnical model to simulate the rupture of the fault, where two types of faults (normal and reverse) were examined, two rupture angles, three sediment types, and various fault displacements levels, (b) a structural model for simulating the response of telecommunications and power cables and calculating their axial strains.
The results illustrate that the behavior of the two cable types is similar, with only minor differences in the developed deformations. Overall, the study clearly demonstrates that the geometry and type of fault, in conjunction with the mechanical properties of the sediments layer, decisively determines the level of cable strains. Understanding these mechanisms is a critical tool for the safe design, optimal routing selection, and protection of structural integrity and continuous functioning of submarine cables in seismically active areas.
