Σεισμική απόκριση γέφυρας θεμελιωμένης σε ρευστοποιήσιμο έδαφος

Abstract

Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η σεισμική απόκριση γεφυρών με ελαστομεταλλικά εφέδρανα και θεμελίωση με πασσάλους σε ρευστοποιήσιμο έδαφος. Για τις ανάγκες της εργασίας χρησιμοποιείται το τεχνικό έργο , «Γέφυρα του ποταμού Σκουπέικο», η οποία εξυπηρετεί την διάβαση της κυκλοφορίας του αυτοκινητόδρομου Κορίνθου- Πατρών πάνω από τον ποταμό Σκουπέικο. Το ενδεχόμενο ρευστοποίησης εμφανίζεται στους πασσάλους του Μεσόβαθρου και έτσι χρησιμοποιούνται απομειωμένα ελατήρια πλευρικής έδρασης στην συγκεκριμένη περιοχή. Με την μέθοδο της δυναμικής φασματικής ανάλυσης διαστασιολογούνται οι πάσσαλοι του Μεσόβαθρου και με ψευδοστατική ανάλυση οι πάσσαλοι των δύο Ακρόβαθρων της γέφυρας. Με εφαρμογή της μη γραμμικής στατικής ανάλυσης (non linear static analysis, Pushover analysis) εντοπίζονται οι πιθανές θέσεις πλαστικών αρθρώσεων στην γέφυρα. Χρησιμοποιείται μια απλοποιημένη μέθοδος προσομοίωσης του φαινομένου της ρευστοποίησης (συγκεκριμένο προφίλ μετακινήσεων εφαρμόζεται στους πασσάλους του Μεσόβαθρου αντικαθιστώντας την πλευρική διάχυση του ρευστοποιημένου εδάφους). Τονίζεται ότι ο σεισμός και η ρευστοποίηση δεν είναι ταυτόχρονα φαινόμενα. Υπολογίζεται η οριακή μετατόπιση υπό ρευστοποίηση των πασσάλων του Μεσόβαθρου, εξάγεται ένα ποιοτικό διάγραμμα συγκριτικό μεταξύ των ελαστικών καμπτικών ροπών που εμφανίζονται κατά την διαστασιολόγηση των πασσάλων του Μεσόβαθρου και των ελαστικών καμπτικών ροπών που αναπτύσσονται στους πασσάλους του Μεσόβαθρου κατά την προσομοίωση της ρευστοποίησης και η επίπτωση της απομείωσης των δυσκαμψιών των ελατηρίων πλευρικής έδρασης στην προσομοίωση της ρευστοποίησης κρίνεται ως αμελητέα.

This dissertation explores the seismic response of bridges with laminated elastomeric bearings and pile foundations on liquefiable soil. The bridge chosen to fit the purposes of this dissertation is called ‘Skoupeiko river bridge’ and serves the traffic needs of the Korinth-Patras highway. The possibility of liquefaction occurs on the centre pier piles and for this reason lateral springs of reduced stiffness are used. The reinforcement of the centre pier’s piles is calculated using the method of dynamic spectral analysis and the reinforcement of the two abutments of the bridge is calculated using the pseudostatic analysis method. After the application of pushover analysis we can trace the plausible positions of the plastic hinges on the bridge. A simplified method for simulating the phenomenon of liquefaction is used (a specific profile of displacements is applied on the piles of the centre pier which replaces the lateral spreading of the liquefied soil). It is stressed that the earthquake and the liquefaction do not take place simultaneously. To conclude, the ultimate displacement of the piles of the centre pier under liquefaction is calculated. Furthermore, a qualitative diagram, comparing the elastic bending moments which appear on the piles of the centre pier during the calculation of their reinforcement and the elastic bending moments which appear on the piles of the centre pier during the simulation of the liquefaction, is presented. Lastly, the impact of reducing the stiffness of the lateral springs is considered to be negligible for the simulation of liquefaction.