Παρακολούθηση δυναμικής συμπεριφοράς της υψηλής καπνοδόχου ΑΗΣ Λαυρίου της ΔΕΗ Α.Ε.

Abstract

Κύριος στόχος της παρούσας εργασίας αποτελεί η μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς υψηλών κατασκευών με χρήση γεωδαιτικής μεθοδολογίας. Ειδικότερα, μελετάται η δυναμική συμπεριφορά της υψηλής (~ 150 m) καπνοδόχου της ΔΕΗ ΑΕ (Ατμοηλεκτρικός Σταθμός Λαυρίου) έναντι των μεταβολών του ανέμου και της θερμοκρασίας. Η μελέτη στηρίζεται στη μέθοδο αυτόματης αναγνώρισης και παρακολούθησης στόχου που εφαρμόζεται με χρήση ολοκληρωμένου ρομποτικού γεωδαιτικού σταθμού. Οι εργασίες πεδίου περιελάμβαναν αναγνώριση της περιοχής και της κατασκευής και τοποθέτηση στο άνω μέρος αυτής (1.5 m κάτω από τη στέψη) κυκλικού πρίσματος και κατάλληλου προστατευτικού καλύμματος με τη βοήθεια προσωπικού της Εταιρείας. Μετρήσεις ελήφθησαν σε διαφορετικές χρονικές περιόδους και συνθήκες έντασης ανέμου. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ο ολοκληρωμένος γεωδαιτικός σταθμός Leica TCA 1800, και κατάλληλο λογισμικό ψηφιακής καταγραφής μέσω Η/Υ που συντάχθηκε για σχετικές εφαρμογές. Συνολικά συλλέχθηκαν δεδομένα σε τρεις διαφορετικές περιόδους. Ωστόσο, η ανάλυση βασίζεται στην μελέτη 36 ομάδων δεδομένων κυμαινόμενης διάρκειας συνολικής διάρκειας 12 ωρών. Η ανάλυση των δεδομένων γίνεται σε τρία στάδια. Αρχικά οι μετρήσεις εξετάζονται ως προς την παρουσία χονδροειδών λαθών και ακολουθεί στατιστική επεξεργασία των υγιών μετρήσεων. Σε επόμενη φάση τα δεδομένα μελετώνται στο πεδίο του χώρου / χρόνου και τέλος στο πεδίο των συχνοτήτων. Από τη σχετική ανάλυση προκύπτει ότι τα κινηματικά χαρακτηριστικά της κατασκευής εμφανίζουν περιοδικό χαρακτήρα με βασική συχνότητα ταλάντωσης 0.33 Hz και κυμαινόμενο εύρος από ±1.0 cm έως ±8.0 cm. Εκτιμάται ότι τα αποτελέσματα αυτά σε συνδυασμό με αποτελέσματα προσομοίωσης της δυναμικής συμπεριφοράς της κατασκευής (π.χ. με χρήση της θεωρίας πεπερασμένων στοιχείων) μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για μια ολοκληρωμένη μελέτη των χαρακτηριστικών κίνησης της κατασκευής.

This diploma thesis aims to study the dynamic behavior of tall structures using geodetic methodology. More specifically, an observation system based on the method of tracking total station is used for monitoring the dynamic behavior of a tall chimney (~150 m) due to wind loads. The construction forms part of the National Power Company plant located in Lavrion, Attiki area. Field work involved reconnaissance of the area surrounding the chimney and installation of cyclic prism (~ 1.5 m) below the crown of the structure. Observations were taken place from a well protected site located about 150 m from the chimney’s basement. A Leica TCA 1800 tracking total station and an on purpose built acquisition software was used to collect observations at a recording frequency 5-6 Hz. Data were collected on different days and wind conditions. Data analysis is undertaken three sequential steps. Firstly, the raw observations are examined against gross errors followed by statistical analyses of the clean data. At a second stage the analysis focuses on the time domain. The last stage of data processing involves Fourier analysis using the Lomb periodogram. The results of the analysis produce a fairly constant value of dominant frequency of the value of 0.33 Hz and width between ±1 cm and ±8 cm (depending on wind intension).