Σχεδιασμός και σύγκριση εναλλακτικών συστημάτων σεισμικής μόνωσης σε σύμμικτη γέφυρα

Βελλέ, Ελένη; Velle, Eleni

dc.contributor.author	Βελλέ, Ελένη	el
dc.contributor.author	Velle, Eleni	en
dc.date.accessioned	2016-01-27T13:18:49Z
dc.date.available	2016-01-27T13:18:49Z
dc.date.issued	2016-01-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41881
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11406
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γέφυρες	el
dc.subject	Composite bridges	en
dc.subject	Μόνωση	el
dc.subject	Εφέδρανα	el
dc.subject	Σύμμικτες γέφυρες	el
dc.subject	Χρονοϊστορία	el
dc.subject	Seismic isolation	en
dc.subject	Bearing	en
dc.subject	LRB	en
dc.subject	Time-history	en
dc.title	Σχεδιασμός και σύγκριση εναλλακτικών συστημάτων σεισμικής μόνωσης σε σύμμικτη γέφυρα	el
dc.title	Design and comparison of alternative seismic isolation systems in a composite bridge	en
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Στη διπλωματική εργασία μελετήθηκε μια σύμμικτη γέφυρα τριών ανοιγμάτων με δύο διαφορετικά συστήματα σεισμικής μόνωσης (i) με ελαστομεταλλικά εφέδρανα χαμηλής απόσβεσης και (ii) με ελαστομεταλλικά εφέδρανα με πυρήνα μολύβδου. Για καθένα από τα δύο συστήματα έγινε ανάλυση της γέφυρας με τη μέθοδο του ισοδύναμου μονοβάθμιου συστήματος και με τη μέθοδο της ανάλυσης χρονοϊστορίας. Η μέθοδος του ισοδύναμου μονοβάθμιου συστήματος χρησιμοποιήθηκε για την προδιαστασιολόγηση των εφεδράνων και για τα δύο συστήματα. Η τελική διαστασιολόγηση των απλών ελαστομεταλλικών εφεδράνων έγινε μέσω γραμμικών και φασματικών αναλύσεων στο SAP2000 από τις οποίες προέκυψαν όλοι οι συνδυασμοί που ορίζει ο Ευρωκώδικας για τον έλεγχο των εφεδράνων. Για την τελική διαστασιολόγηση των ελαστομεταλλικών εφεδράνων με πυρήνα μολύβδου, τα οποία παρουσιάζουν μη γραμμικές ιδιότητες, εκτελέστηκαν μη γραμμικές δυναμικές αναλύσεις για επτά διαφορετικά σεισμικά ζεύγη χρονοϊστοριών. Τα ζεύγη αυτά αποτελούνταν από καταγεγραμμένα επιταχυνσιογραφήματα τα οποία τροποποιήθηκαν κατάλληλα από ειδικό λογισμό ώστε να ταιριάξουν με το οριζόντιο ελαστικό φάσμα που ορίζεται στον Ευρωκώδικα 8. Θεωρώντας το μέσο όρο των αποτελεσμάτων των μη γραμμικών αναλύσεων και συνδυάζοντας τον με το μισό των θερμοκρασιακών δράσεων διενεργήθηκαν οι έλεγχοι για τα εφέδρανα με πυρήνα μολύβδου. Αφού ολοκληρώθηκε η διαδικασία διαστασιολόγησης των δύο συστημάτων σεισμικής μόνωσης έγιναν γραμμικές αναλύσεις χρονοϊστορίας για τα ίδια επτά σεισμικά ζεύγη στη γέφυρα με τα απλά ελαστομεταλλικά εφέδρανα ώστε να μπορεί να γίνει σύγκριση των δύο συστημάτων για σεισμικές δράσεις. Η σύγκριση αφορούσε στην καταπόνηση των εφεδράνων αλλά και στα εντατικά μεγέθη που καλούνται να μεταφέρουν τα βάθρα. Όλες οι αναλύσεις διενεργήθηκαν και για τις ανώτερες και για τις κατώτερες τιμές παραμέτρων σχεδιασμού των εφεδράνων και αναλόγως με το μέγεθος που εξεταζόταν κάθε φορά επιλεγόταν η δυσμενέστερη περίπτωση.	el
heal.classification	Μεταλλικές κατασκευές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-19
heal.abstract	This diploma thesis discusses the optimum design of two different seismic isolation systems at a composite bridge having a continuous deck with one central span and two shorter side spans. The main purpose of the present study is the specification of each system’s impact on the bridge’s seismic response. The systems of seismic isolation studied are accomplished by the use of (i) Low Damping Rubber Bearings and (ii) Lead Rubber Bearings. Chapter 1 constitutes an introduction to bridge seismic isolation identifying its basic philosophy and some examples of seismic isolated constructions which were conducted in Greece. The most significant seismic isolation techniques are mentioned and the two specific types of bearings that are used in this thesis are particularly described. Furthermore, a general description of the methods analysis is given; these methods are the fundamental mode method and the nonlinear time-history analysis. Chapter 2 outlines the design standards of the two seismic isolation systems. The norms being mentioned stand for the European Standards (EN1337-3: European Standards – Elastomeric Bearings). Chapter 3 deals with the bridge’s description. It focuses on the deck’s and the piers’ geometry as well as on the characteristics of the substructure and the superstructure. In addition, the quality of the used materials is given; the loads applied are mentioned and the load combinations as used in the analysis are specified. Chapter 4 offers a descriptive account of the structural model. Apart from a general reference to the software used for the analysis (SAP2000 v.15), the simulation of the bridge’s elements and the loads imposed on them are extensively described. Chapter 5 represents the design procedure as well as the analysis results for the Low Damping Rubber Bearings (LDRB). The bearings are pre-dimensioned through the fundamental mode method and then they are simulated to structural model. The verification of the bearings is expansively presented for the most important load combinations of the ultimate and the serviceability limit states. Calculations are carried out for both upper and lower bearings’ design properties. Chapter 6, respectively to the previous chapter, represents the design procedure as well as the analysis results for the Lead Rubber Bearings (LRB). The bearings are also pre-dimensioned through the fundamental mode method and then they are simulated to structural model as nonlinear links. Nonlinear dynamic time-history analysis is conducted for seven ground motion time histories, each consisting of a pair of horizontal time-history component. Selective results are presented for the nonlinear dynamic analysis along with the elaborate verification of the bearings. Calculations are carried out for both upper and lower bearings’ design properties in this case as well. Chapter 7 illustrates the differences between the two seismic isolation systems resulting from static and seismic loads. It concentrates on the forces and the displacements developed in the two different types of bearings besides specifying the different impact to the bridge’s seismic response. Finally, chapter 8 draws on the conclusions derived from this study. These refer to the convergence of the two methods analysis results and also to the comparison of the two seismic isolation systems. In addition, as the results obtained indicate that the Lead Rubber Bearings outweigh the Low Damping Bearings, the main benefits of LRBs are described.	en
heal.advisorName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Βάγιας, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χάρης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	181 σ.
heal.fullTextAvailability	true