Σεισμική μόνωση γεφυρών μέσω συστήματος αρνητικής στιβαρότητας με θεώρηση αλληλεπίδρασης εδάφους κατασκευής

Αλαμίρ, Χρήστος-Χαμπίμπ; Alamir, Christos-Habib

dc.contributor.author	Αλαμίρ, Χρήστος-Χαμπίμπ	el
dc.contributor.author	Alamir, Christos-Habib	en
dc.date.accessioned	2018-11-23T09:58:56Z
dc.date.available	2018-11-23T09:58:56Z
dc.date.issued	2018-11-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48096
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16166
dc.rights	Default License
dc.subject	Αλληλεπίδραση εδάφους-κατασκευής	el
dc.subject	Εφέδρανα-μονωτήρες-αποσβεστήρες	el
dc.subject	Σεισμική-Μόνωση-Γεφυρών	el
dc.subject	Αρνητική-Στιβαρότητα-Δυσκαμψία	el
dc.subject	Βέλτιστος-σχεδιασμός-σεισμομόνωσης	el
dc.subject	Soil-structure-interaction	en
dc.subject	KDamper	en
dc.subject	Negative stiffness	en
dc.subject	Seismic isolation of bridges	en
dc.subject	Dampers and seismic isolators	en
dc.title	Σεισμική μόνωση γεφυρών μέσω συστήματος αρνητικής στιβαρότητας με θεώρηση αλληλεπίδρασης εδάφους κατασκευής	el
dc.title	Seismic isolation of bridges with novel negative stiffness device considering soil structure interaction	en
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Seismic isolation of bridges with novel negative stiffness device considering soil structure interaction. Analytical presentation of seismic isolation devices and dampers, an introduction to optimization of negative stiffness elements. Application of the KDamper seismic isolation device in a bridge model.	en
heal.generalDescription	Σεισμική μόνωση γεφυρών μέσω συστήματος αρνητικής στιβαρότητας με θεώρηση αλληλεπίδρασης εδάφους κατασκευής. Αναλυτική παρουσίαση υφιστάμενων συσκευών σεισμικής μόνωσης και αποσβεστήρων και εισαγωγή στο βέλτιστο σχεδιασμό αυτών. Εφαρμογή του συστήματος σεισμομόνωσης KDamper σε προσομοίωμα γέφυρας.	el
heal.classification	Στατική και δυναμική ανάλυση των κατασκευών	el
heal.classification	Σεισμική μόνωση γεφυρών	el
heal.classification	Αρνητική Στιβαρότητα	el
heal.classification	Αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής	el
heal.classification	Seismic Isolation of Bridges	en
heal.classification	Negative Stiffness	en
heal.classification	Soil-structure interaction	en
heal.classification	Structure Dynamics	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/2a80a2e119d24970988f906c4e19065d9d4f9dce
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh88001204
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-11-09
heal.abstract	H σεισμική μόνωση είναι μία ιδέα που υπάρχει εδώ και έναν αιώνα τα τελευταία σαράντα χρόνια όμως έχει αρχίσει να εφαρμόζεται και να αποτελεί μια υλοποιήσιμη εναλλακτική από οικονομικής και κατασκευαστικής σκοπιάς. Πλέον οι διατάξεις και συσκευές που εφαρμόζονται στην σεισμομόνωση αποτελλούν βιομηχανικά προϊόντα με πιστοποιήσεις τα οποία είναι στη διάθεση του μελετητή. Η παρούσα εργασία έχει σκοπό να παρουσιάσει περιληπτικά τις τεχνικές και τους κανονισμούς που εφαρμόζονται στην παθητική προστασία των κτιρίων. Κατόπιν αναλύει συνοπτικώς τις υπάρχουσες συσκευές που χρησιμοποιούνται άλλες πιο συστηματικά και άλλες λιγότερο σε σεισμικά μονωμένες κατασκευές. Παρουσιάζονται πολύ συνοπτικά δύο νέες έννοιες στην σεισμική μόνωση αυτή της οιωνεί μηδενική και της αρνητικής στιβαρότητας, χρησιμοποιούνται δύο παραδείγματα συσκευών για να γίνει κατανοητός ο τρόπος προσέγγισης και υπολογισμού αυτών των συστημάτων, αλλά και αναγνώρισης των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων τους. Μία από αυτές τις δύο διατάξεις είναι το στοιχείο αρνητικής στιβαρότητας που ενσωματώνεται στο εφέδρανο αρνητικής στιβαρότητας KDamper του οποίου η εφαρμογή αποτελεί τον πυρήνα αυτής της εργασίας. Η μεθοδολογία ανάλυσης του εφεδράνου αρνητικής στιβαρότητας παρουσιάζεται αναλυτικά, το κύριο χαρακτηριστικό του εφεδράνου είναι ο συνδυασμός ελατηρίων θετικής και αρνητικής στβαρότητας με τέτοιο τρόπο ώστε να αυξάνει σημαντικά την απόσβεση και την ιδιοπερίοδο της υπό μόνωση κατασκευής. Η μορφή της συσκευής μοιάζει με αποσβεστήρα συντονισμένης μάζας σε συνδυασμό με μία διάταξη αρνητικής στιβαρότητας. Η ιδιότητα που εκμεταλλεύεται η συσκευή είναι η σε φάση και ομόσημη δράση της δύναμης αρνητικής στιβαρότητας με την αδρανειακή δύναμη της πρόσθετης μάζας άρα δημιουργώντας χωρίς όμως να υπάρχει τις ευεργετικές συνέπειες από μία μεγαλύτερη ενσωματωμένη μάζα στο σύστημα σεισμικής μόνωσης. Στη συνέχεια ακολουθεί η περιγραφή της μεθόδου της διαδικασίας βελτιστοποίησης του εφεδράνου χωρίς να αναλύεται εις βάθος καθώς ξεφεύγει από τα όρια της παρούσας εργασίας. Κατόπιν παρουσιάζονται κάποιες βασικές έννοιες της εδαφοδυναμικής και της σεισμικής γεωτεχνικής μηχανικής που σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να καλύψουν τις απαιτούμενες γνώσεις αυτού του αντικειμένου αλλά δίνουν μία εικόνα στους υπολογισμούς που ακολουθήθηκαν στις προσομοιώσεις. Τέλος γίνεται η προσομοίωση μία γέφυρας δύο ανοιγμάτων για τρείς διαφορετικές συνθήκες στήριξης της βάσης του μεσοβάθρου, δύο με δυναμική αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής για επιφανειακό πέδιλο και πασσαλοομάδα και μία για πάκτωση στη βάση, οι συσκευές σεισμικής μόνωσης που θεωρήθηκαν σε κάθε περίπτωση ήταν το KDamper και απλά ελαστομεταλλικά εφέδρανα. Με βάση αυτές τις αναλύσεις και τις συγκρίσεις τους ακολουθούν τα συμπεράσματα και οι προτάσεις για περεταίρω έρευνα.	el
heal.abstract	Seismic isolation has been around as a concept for a century now, however the last forty years it has started to be implemented after becoming applicable by an engineering point of view and cost effective. Nowadays seismic isolation devices are industrial products with standards complying to codes and certifications accompanying each device which is at the engineers disposal. This diploma thesis intends to present in summary the techniques and codes applied in passive protection of structures. Then current devices used in seismic isolation are briefly discussed, some of them used often in seismic isolation and some more rarely. Two new concepts in seismic isolation are presented, the quasi zero stiffness oscillator and the negative stiffness. Examples of such devices are studied to present the pros and cons of each concept. One of the concepts studied is the negative stiffness element adopted into theKDamper seismic isolation device which consists the core of this diploma thesis. The methodology of the analysis of the negative stiffness bearing KDamper is thoroughly studied and presented. Its main aspect is the combination of positive and negative stiffness elements-springs in such a way to increase the damping and the primary eigenperiod of the isolated structure. The device looks like a tuned mass damper combined with a negative stiffness device. The property that the KDamper device makes use of is that the negative stiffness element and the supplementary mass of the device are in phase and acting in the same direction,thus the result is maximizing the inertia force without having actually added any supplemental mass in the device. An optimization procedure of the KDamper is being described very briefly without being thoroughly explained because this is out of the scope of this thesis. Next soil dynamics and seismic geotechnical engineering very basic concepts are being described which cannot in any way cover the knowledge required to fully understand this field, but are enough to show the direction which was followed in the numerical examples presented. Finally a computational model of a two span bridge is made for three different support conditions of the central pier, two considering dynamic soil structure interaction for a surface footing and a pile group and one considering a rigid support, also to types of seismic isolation have been applied for each case the KDamper and simple rubber bearings. Based on these analyses and comparisons the conclusions and further research proposals follow.	en
heal.advisorName	Σαπουντζάκης, Ευάγγελος	el
heal.advisorName	Sapountzakis, Evangelos	en
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Σαπουντζάκης, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Ψυχάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Antoniadis, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Sapountzakis, Evangelos	en
heal.committeeMemberName	Psycharis, Ioannis	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	136 σ.
heal.fullTextAvailability	true