Σεισμική ανάλυση βάθρων γέφυρας θεμελιωμένης με συνδεδεμένους και ασύνδετους πασσάλους

Μεντεκίδης, Αλέξανδρος; Mentekidis, Alexandros

dc.contributor.author	Μεντεκίδης, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Mentekidis, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2018-10-22T10:02:23Z
dc.date.available	2018-10-22T10:02:23Z
dc.date.issued	2018-10-22
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47822
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16065
dc.rights	Default License
dc.subject	Ασύνδετοι πάσσαλοι	el
dc.subject	Σεισμική ανάλυση	el
dc.subject	Αλληλεπίδραση εδάφους - κατασκευής	el
dc.subject	Βάθρο γέφυρας	el
dc.subject	Μόνωση μέσω λικνισμού	el
dc.subject	Unconnected piles	en
dc.subject	Seismic response	en
dc.subject	Soil - structure interaction	en
dc.subject	Bridge pier	en
dc.subject	Rocking isolation	en
dc.title	Σεισμική ανάλυση βάθρων γέφυρας θεμελιωμένης με συνδεδεμένους και ασύνδετους πασσάλους	el
dc.title	Seismic analysis of bridge pier founded on connected and unconnected piles	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σεισμική μηχανική	el
heal.classification	Earthquake engineering	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-11-08
heal.abstract	Σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς στον σχεδιασμό θεμελιώσεων με πασσάλους χρησιμοποιούνται συντελεστές υπεραντοχής για τις μεταβιβαζόμενες δυνάμεις στην θεμελίωση και η συμπεριφορά των πασσάλων θεωρείται ελαστική. Παρ’ όλα αυτά σε ισχυρούς σεισμούς, όπως στον σεισμό του Kobe το 1995, έχουν παρατηρηθεί δομικές αστοχίες πασσάλων. Επίσης, σε πρόσφατες έρευνες η χρήση ασύνδετων πασσάλων κάτω από πλάκα θεμελίωσης έχει μελετηθεί με σκοπό την μείωση των δυνάμεων και ροπών που εμφανίζονται τόσο στην πλάκα όσο και στην κεφαλή των πασσάλων. Με αφορμή αυτά, η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την στατική και δυναμική συμπεριφορά βάθρων γεφυρών θεμελιωμένων με ασύνδετους πασσάλους. Πέρα από την θεμελίωση με ασύνδετους πασσάλους σχεδιασμένη κατά τους ισχύοντες κανονισμούς, εξετάζεται η εφαρμογή μιας νέας φιλοσοφίας σχεδιασμού σε τέτοιες θεμελιώσεις. Σύμφωνα με αυτήν ο λικνισμός της κατασκευής, μέσω της κινητοποίηση του μηχανισμού αστοχίας της θεμελίωσες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σεισμική μόνωση, στοχεύοντας στην μείωση των αδρανειακών δυνάμεων της ανωδομής και την αύξηση της ασφάλειας της έναντι κατάρρευσης. Τρία διαφορετικά συστήματα θεμελίωσης μελετήθηκαν: (1) συμβατικά σχεδιασμένη θεμελίωση με πασσάλους σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8, (2) θεμελίωση με ασύνδετους πασσάλους για τον σχεδιασμό της οποίας χρησιμοποιήθηκαν οι συντελεστές υπαραντοχής του Ευρωκώδικα 8, (3) μη-συμβατική θεμελίωση με πασσάλους με αντοχή σε ροπή μικρότερη από αυτή της ανωδομής. Για την σύγκριση της συμπεριφοράς των τριών συστημάτων πραγματοποιήθηκαν 3-D δυναμικές αναλύσεις με χρήση προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων και πραγματικές σεισμικές καταγραφές. Η επιρροή του ύψους της κατασκευής διερευνήθηκε με την μελέτη ενός ψηλού και ενός κοντού βάθρου. Από τις δυναμικές αναλύσεις βρέθηκε πως η συμπεριφορά του θεμελιωμένου βάθρου σε ασύνδετους πασσάλους ήταν ελαφρώς βελτιωμένη σε σχέση με το συμβατικό, ενώ οι δυνάμεις και ροπές στους πασσάλους μειώθηκε σημαντικά. Η αντισυμβατική θεμελίωση αποδείχθηκε ικανή να προστατέψει την κατασκευή από αστοχία ακόμα και σε πολύ ισχυρές διεγέρσεις, όπου τα δύο συμβατικά συστήματα αστόχησαν. Και για τα δύο βάθρα που μελετήθηκαν οι παραμένουσες μετατοπίσεις του καταστρώματος μειώθηκαν ενώ το κοντό βάθρο ανέπτυξε μεγαλύτερες μέγιστες μετατοπίσεις κατά την διάρκεια των σεισμών. Επίσης, επιβεβαιώθηκε πως το βασικό μειονέκτημα τέτοιων θεμελιώσεων είναι οι αυξημένες καθιζήσεις.	el
heal.abstract	In current pile foundation design practice, overstrength factors are applied on the forces transmitted to the foundation and so the piles are assumed to remain elastic during earthquakes. However, in many strong earthquakes, such as Kobe 1995, structural failure of piles has been observed. In addition, recent studies have examined the use of unconnected piles on raft foundations in order to reduce the developed bending moments and shear forces both on the pile heads and on the rafts. Based on these, this diploma thesis examines the static and dynamic response of bridge piers supported on foundations with the piles not connected to the cap. In addition to an unconnected pile foundation that is designed according to the current seismic codes, a new design philosophy is studied. According to it, the mobilization of the foundation’s bearing capacity is used as an earthquake hazard mitigation technique, aiming to limit the forces transmitted to the superstructure and increase its safety against collapse. Hence, three different foundations were studied: (1) a conventional pile group designed according to Eurocode 8, (2) a foundation with unconnected piles, for the design of which the Eurocode’s overstrength factors were also used, (3) an unconventional foundation with unconnected piles designed with a smaller moment capacity than the supported pier. To compare the response the systems, three-dimensional dynamic finite element simulation was employed and real earthquake timehistories were used. Two piers, a short one and a tall one, were studied in order to examine the effects of slenderness in each foundation. It was found that the pier supported on unconnected pile foundation performed slightly better in most earthquakes, with a significant decrease of forces and moments developed on the piles, compared to the conventional foundation. The rocking foundation was found effective in order to protect the structure from collapsing, even under severe excitations that led to the collapse of the two conventionally designed systems. For both piers the residual deck displacements were decreased compared to the conventionally designed systems, but for the short one the maximum displacements were significantly increased. The main drawback of rocking foundations was found to be the excessive settlements.	en
heal.advisorName	Γκαζέτας, Γεώργιος	el
heal.advisorName	Gazetas, George	en
heal.committeeMemberName	Γκαζέτας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Κουμούσης, Βλάσιος	el
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Gazetas, George	en
heal.committeeMemberName	Koumousis, Vlasios	en
heal.committeeMemberName	Gerolymos, Nikolaos	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής. Εργαστήριο Εδαφομηχανικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	207 σ.
heal.fullTextAvailability	true