Διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης γέφυρας με βάθρο θεμελιωμένο σε ρευστοποιήσιμο έδαφος

Ελευθερίου, Ευγενία; Eleftheriou, Evgenia

dc.contributor.author	Ελευθερίου, Ευγενία	el
dc.contributor.author	Eleftheriou, Evgenia	en
dc.date.accessioned	2020-09-30T08:50:57Z
dc.date.available	2020-09-30T08:50:57Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51220
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18918
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	Ρευστοποίηση	el
dc.subject	Επιφανειακή θεμελίωση	el
dc.subject	Πάσσαλοι	el
dc.subject	Γέφυρα	el
dc.subject	Φυσική σεισμική μόνωση	el
dc.subject	Βάθρο	el
dc.subject	Liquefaction	en
dc.subject	Shallow foundation	en
dc.subject	Piles	en
dc.subject	Bridge	en
dc.subject	Natural seismic isolation	en
dc.title	Διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης γέφυρας με βάθρο θεμελιωμένο σε ρευστοποιήσιμο έδαφος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αντισεισμικός σχεδιασμός	el
heal.classification	Θεμελιώσεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-16
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της δυναμικής απόκρισης μιας τυπικής, στατικώς ορισμένης γέφυρας από οπλισμένο σκυρόδεμα σε διασταύρωση με ποταμό, με βάθρο που θεμελιώνεται σε έδαφος ρευστοποιήσιμο σε μεγάλο βάθος. Για το γεωτεχνικό προφίλ του εδάφους στη θέση του έργου διατίθεται μια πλήρης γεωτεχνική έρευνα καθώς η θέση έχει επιλεγεί από μία υπαρκτή γέφυρα στην περιοχή του ποταμού Στρυμόνα. Στη θέση του μεσόβαθρου προβλέπεται εκτενής ρευστοποίηση του εδάφους. Θεωρείται ότι τα ακρόβαθρα θεμελιώνονται στο βραχώδες αναδυόμενο υπόβαθρο το οποίο και δεν διατρέχει κίνδυνο ρευστοποίησης. Στα πλαίσια της εργασίας εξετάζονται δύο διαφορετικοί τρόποι θεμελίωσης της γέφυρας: i. Ο συμβατικός τρόπος θεμελίωσης σε ρευστοποιήσιμο έδαφος που γίνεται με τη χρήση ομάδας πασσάλων και καθολικής βελτίωσης του εδάφους. ii. Μια νέα, καινοτόμος μεθοδολογία «φυσικής μόνωσης» που περιλαμβάνει τη χρήση επιφανειακής θεμελίωσης και δημιουργία επιφανειακής μόνο κρούστας βελτιωμένου εδάφους. Η προσομοίωση του μοντέλου της γέφυρας καθώς και οι στατικές και δυναμικές αναλύσεις γίνονται μέσω του προγράμματος Opensees του Πανεπιστημίου Berkley. Στόχος της εργασίας είναι η σύγκριση της συμπεριφοράς της γέφυρας στις δύο διαφορετικές περιπτώσεις μέσω του προσδιορισμού των μετακινήσεων, των επιταχύνσεων, των εντατικών μεγεθών και της πλαστιμότητας που αναπτύσσονται στα μέλη της κατασκευής. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο φαινόμενο της ρευστοποίησης και εξηγείται ο καθοριστικός ρόλος που διαδραματίζει το ρευστοποιήσιμο έδαφος κατά το σεισμό στην απόκριση των κατασκευών. Γίνεται ακόμα αναφορά στις συστάσεις του Ευρωκώδικα για τη θεμελίωση γεφυρών σε ρευστοποιήσιμο έδαφος και παρουσιάζεται η καινοτόμος μέθοδος θεμελίωσης η οποία βασίζεται στην ιδέα της «φυσικής» σεισμικής μόνωσης. Παράλληλα, γίνεται αναφορά στο ερευνητικό πρόγραμμα «Θαλής ΕΜΠ: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΑΘΡΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΕ ΡΕΥΣΤΟΠΟΙΗΣΙΜΟ ΕΔΑΦΟΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΜΟΝΩΣΗΣ», με επιστημονικό υπεύθυνο τον καθηγητή κ. Γ. Μπουκοβάλα. Στη μελέτη αυτή έγινε στατικός και σεισμικός σχεδιασμός της γέφυρας που εξετάζεται στην παρούσα διπλωματική εργασία και με τους δύο τρόπους θεμελίωσης και παρουσιάσθηκαν τα αποτελέσματα από τη σύγκριση των δύο λύσεων. Συνολικά, η καινοτόμος μέθοδος οδήγησε σε οικονομικότερο σχεδιασμό. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υπό εξέταση γέφυρα. Πρόκειται για μια στατικώς ορισμένη, αμφιέρειστη γέφυρα δύο ανοιγμάτων, 42 μέτρα έκαστο τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με πλάκα συνέχειας έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η ενιαία κίνηση όλων των ανοιγμάτων και η γέφυρα δυναμικά να συμπεριφέρεται ως συνεχής φορέας. Στο κεφάλαιο αυτό, παρουσιάζονται η γεωμετρία της γέφυρας, οι διατομές και οι οπλισμοί των μελών τόσο για το προσομοίωμα με τους πασσάλους όσο και για αυτό με την επιφανειακή θεμελίωση. Η διαστασιολόγηση έγινε στα πλαίσια του παραπάνω προγράμματος. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μια μικρή εισαγωγή στο λογισμικό Opensees και παρουσιάζεται αναλυτικά ο τρόπος με τον οποίο έγινε η προσομοίωση του φορέα. Γίνεται αναλυτική παρουσίαση των εντολών που χρησιμοποιήθηκαν κατά την μοντελοποίηση και αφορούν τη γεωμετρία του φορέα, τα χρησιμοποιούμενα υλικά, τα φορτία, τον τρόπο καταγραφής των αποτελεσμάτων. Στο ολοκληρωμένο προσομοίωμα γίνεται μη γραμμική στατική ανάλυση push – over, με στόχο των προσδιορισμό της καμπύλης ικανότητας της κατασκευής και της μετακίνησης διαρροής του βάθρου. Στη συνέχεια, γίνεται η δυναμική, μη γραμμική ανάλυση της γέφυρας μέσα από την επιβολή 14 διαφορετικών χρονοϊστοριών στη βάση του βάθρου και των ακροβάθρων . Για την δυναμική ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα διεγέρσεων τόσο στην επιφάνεια του άκαμπτου αναδυόμενου υποβάθρου όσο και στην επιφάνεια της στρώσης που ρευστοποιείται. Στο μοντέλο των πασσάλων εφαρμόζονται 14 ομοιόμορφες σεισμικές διεγέρσεις σε όλους τους πακτωμένους κόμβους της κατασκευής, οι οποίες αναφέρονται στο βραχώδες υπόβαθρο. Στο μοντέλο της επιφανειακής θεμελίωσης επιβάλλεται διαφορετική σεισμική διέγερση στα ακρόβαθρα και στα μεσόβαθρα. Στα ακρόβαθρα επιβάλλονται οι 14 σεισμικές διεγέρσεις που αναφέρονται στο αναδυόμενο βραχώδες υπόβαθρο ενώ στη βάση του βάθρου επιβάλλονται 14 διεγέρσεις που αναφέρονται στην επιφάνεια του ρευστοποιήσιμου εδάφους. Τα μεγέθη που καταγράφονται είναι οι μετακινήσεις, οι επιταχύνσεις του και η τέμνουσα βάσης του καταστρώματος καθώς και οι μετακινήσεις, οι επιταχύνσεις, οι ροπές και η στροφή του βάθρου. Τέλος γίνεται παρουσίαση των αποτελεσμάτων, συγκριτική αξιολόγηση των δύο μεθόδων και εξάγονται συγκεντρωτικά συμπεράσματα. Και στις δύο μεθόδους το βάθρο δε διαρρέει και σχεδόν για όλους τους σεισμούς συνεχίζει να συμπεριφέρεται ελαστικά. Επομένως, η χρήση της καινοτόμου μεθόδου στη συγκεκριμένη γέφυρα κρίνεται ικανοποιητική και οικονομικά συμφέρουσα.	el
heal.advisorName	Ψυχάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μπουκοβάλας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ψυχάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Φραγκιαδάκης, Μιχαήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	129 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false