Αποδοτικότητα μεθόδων αποτροπής της ρευστοποίησης υπό υφιστάμενες κατασκευές σε έδαφος με ήπια κλίση

Καζάκης, Γεώργιος

dc.contributor.author	Καζάκης, Γεώργιος	el
dc.date.accessioned	2020-11-02T07:49:38Z
dc.date.available	2020-11-02T07:49:38Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51722
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19420
dc.rights	Default License
dc.subject	Ρευστοποίηση, Πλευρική Εξάπλωση, Θεμελιολωρίδα	el
dc.title	Αποδοτικότητα μεθόδων αποτροπής της ρευστοποίησης υπό υφιστάμενες κατασκευές σε έδαφος με ήπια κλίση	el
dc.contributor.department	Δομοστατικού Σχεδιασμού και Ανάλυσης Κατασκευών	el
heal.type	masterThesis
heal.secondaryTitle	Efficiency of liquefaction mitigation methods under existing structures on mildly inclined ground	en
heal.classification	Γεωτεχνική Μηχανική	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-06-30
heal.abstract	Το φαινόμενο της οριζόντιας εξάπλωσης ελαφρώς κεκλιμένων εδαφικών στρώσεων λόγω σεισμικής ρευστοποίησης σε θέση νέας κατασκευής μπορεί να αποτραπεί με χρήση πλήθους μεθόδων βελτίωσης του εδάφους. Όμως μεγάλο μέρος των μεθόδων αυτών δεν είναι εφικτό να εφαρμοστούν στην περίπτωση υφιστάμενων κατασκευών. Επομένως είναι απαραίτητο να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα των λίγων μεθόδων βελτίωσης που μπορούν να εφαρμοστούν σε τέτοιες περιπτώσεις. Έτσι, στόχος της εργασίας είναι η διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης δύο διαφορετικών θεμελιολωρίδων πλάτους B = 5m και B = 20m επί ήπια κεκλιμένης ρευστοποιήσιμης στρώσης πάχους 10m και κλίσης 2ο, πριν και μετά τη βελτίωση τους με πλαστικά στραγγιστήρια και περιμετρικά τοιχία, δύο ευρέως χρησιμοποιούμενες μεθόδους βελτίωσης σε υφιστάμενες κατασκευές. Η αριθμητική διερεύνηση έγινε με χρήση του λογισμικού πεπερασμένων διαφορών FLAC, ενώ η ρευστοποιήσιμη εδαφική στρώση προσομοιώθηκε με το καταστατικό προσομοίωμα NTUA-SAND. Πέραν του πλάτους των θεμελιολωρίδων (που θεωρήθηκε ίσο με το μισό ή το διπλάσιο του πάχους της ρευστοποιήσιμης στρώσης), διερευνήθηκε η απόκριση πριν και μετά τη βελτίωση για διαφορετικές αρμονικές διεγέρσεις (σε όρους μέγιστης επιτάχυνσης, περιόδου και αριθμού κύκλων) και διαφορετικές τιμές μέσου φορτίου και εκκεντρότητάς του στα θεμέλια. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης των θεμελιολωρίδων στη μη-βελτιωμένη ελαφρώς κεκλιμένη εδαφική στρώση προέκυψαν τα παρακάτω συμπεράσματα: • Ένα τέτοιο θεμέλιο μετακινείται οριζόντια (προς τα κατάντη), καθιζάνει και στρέφεται ελαφρώς προς τα κατάντη, ακόμη και υπό κεντρική φόρτιση. Οι τιμές οριζόντιας μετατόπισης, καθίζησης και στροφής αυξάνουν με τη μείωση του πλάτους θεμελίου. • Η οριζόντια μετατόπιση του θεμελίου είναι μικρότερη ή ίση εκείνης του ελεύθερου πεδίου της οριζόντιας εξάπλωσης. Συγκριτικά με το ίδιο θεμέλιο σε οριζόντια ρευστοποιήσιμη στρώση, η καθίζηση προκύπτει μικρότερη και μεγαλύτερη για το πλατύ και το στενό θεμέλιο. • Αύξηση του μέσου φορτίου οδηγεί σε αύξηση των καθιζήσεων, αλλά η οριζόντια μετατόπιση και η στροφή εξαρτώνται από το πλάτος του θεμελίου. Συγκεκριμένα, αύξηση του φορτίου διατηρεί σταθερή την οριζόντια μετατόπιση αλλά αυξάνει τη στροφή του στενού θεμελίου, ενώ στο πλατύ θεμέλιο επιφέρει μείωση της οριζόντιας μετατόπιση υπό σταθερή, περίπου, στροφή. • Η αύξησης της μέγιστης επιτάχυνσης amax, της περιόδου Τ και του αριθμού κύκλων n οδηγεί σε αύξηση της οριζόντιας μετατόπισης, καθίζησης και στροφής του θεμελίου. • Η επιβολή έκκεντρης φόρτισης στο θεμέλιο δε διαφοροποιεί σημαντικά την απόκριση του στην οριζόντια μετατόπιση και καθίζηση, αλλά αυξάνει ή μειώνει την προς τα κατάντη στροφή ανάλογα με το αν η εκκεντρότητα είναι προς τα κατάντη ή ανάντη, αντίστοιχα. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης των θεμελιολωρίδων μετά από βελτίωση με διάφορες διατάξεις πλαστικών στραγγιστηρίων προέκυψαν τα παρακάτω συμπεράσματα: • Η χρήση περιμετρικών πλαστικών στραγγιστηρίων γύρω από τα θεμέλια δεν απομειώνει την οριζόντια μετατόπισή τους, ενώ προκαλεί μικρή απομείωση (12%) στις καθιζήσεις. Η τοποθέτηση μιας επιπλέον σειράς στραγγιστηρίων στο κέντρο των θεμελίων καθιστά λίγο πιο σημαντική την απομείωση των καθιζήσεων (29%). • Μόνο η τοποθέτηση καννάβου στραγγιστηρίων κάτω από ολόκληρη την επιφάνεια της θεμελίωσης οδηγεί σε σημαντική μείωση των καθιζήσεων (51%), αλλά και σε ελαφρά απομείωση της οριζόντιας μετατόπισης (25%). Όμως, μια τέτοια διάταξη στραγγιστηρίων είναι πρακτικώς ανέφικτη σε υφιστάμενες κατασκευές. • Όμως όλες οι διατάξεις στραγγιστηρίων έχουν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση έντονων στροφών προς τα κατάντη, μάλιστα μεγαλύτερων και από τη περίπτωση μη-βελτίωσης. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης των θεμελιολωρίδων μετά από βελτίωση με περιμετρικά τοιχία διαφορετικού είδους και βάθους προέκυψαν τα παρακάτω συμπεράσματα: • Η εφαρμογή περιμετρικών τοιχίων από οπλισμένο σκυρόδεμα μέχρι το βάθος της ρευστοποιήσιμης στρώσης μηδενίζει οριζόντιες μετατοπίσεις, καθιζήσεις και στροφές. Αν ο ίδιος τοίχος είναι από αλληλοτεμνόμενους εδαφοπασσάλους, το θεμέλιο έχει μηδενικές καθιζήσεις και στροφές, αλλά διατηρεί μικρές οριζόντιες μετατοπίσεις (απομείωση 66%). • Διατάξεις περιμετρικών τοιχίων μικρότερου βάθους δεν κατορθώνουν να απομειώσουν τις οριζόντιες μετατοπίσεις του θεμελίου, αλλά προσφέρουν μια ελαφριά απομείωση στις καθιζήσεις (22% έως 50%). Αντιθέτως, καταφέρνουν να απομειώσουν σημαντικά τις στροφές του θεμελίου (65% έως 87%). Με άλλα λόγια, ρεαλιστικές διατάξεις πλαστικών στραγγιστηρίων δεν επιφέρουν ουσιώδη βελτίωση στη σεισμική απόκριση θεμελιολωρίδων. Αντιθέτως, η χρήση περιμετρικών τοιχίων είναι πολύ αποτελεσματική, αρκεί να φτάνουν μέχρι τη βάση της ρευστοποιήσιμης στρώσης. Η χρήση βαθιών τοιχίων από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι προτιμητέα, αν και η απόκριση των βαθιών τοιχίων από αλληλοτεμνόμενους εδαφοπασσάλους είναι επαρκώς ικανοποιητική.	el
heal.advisorName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.committeeMemberName	Μπουκοβάλας, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	165
heal.fullTextAvailability	false