Ανάπτυξη λογισμικού απλοποιημένης αποτίμησης μεταλλικής κατασκευής υπό φορτία εξωτερικών εκρήξεων

Ρηγούτσος, Γεώργιος; Rigoutsos, Georgios

dc.contributor.author	Ρηγούτσος, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Rigoutsos, Georgios	en
dc.date.accessioned	2021-03-02T08:45:42Z
dc.date.available	2021-03-02T08:45:42Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52939
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20637
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Δομική μηχανική	el
dc.subject	Εκρήξεις	el
dc.subject	Μεταλλικές κατασκευές	el
dc.subject	Λογισμικό	el
dc.subject	Προγραμματισμός	el
dc.subject	Structural engineering	en
dc.subject	Blast	en
dc.subject	Explosions	en
dc.subject	Steel structures	en
dc.subject	Software	en
dc.subject	Programming	en
dc.title	Ανάπτυξη λογισμικού απλοποιημένης αποτίμησης μεταλλικής κατασκευής υπό φορτία εξωτερικών εκρήξεων	el
dc.title	Software development for the simplified assessment of steel structures under external blast loads	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δομική μηχανική, προγραμματισμός, εκρήξεις	el
heal.classification	structural engineering, programming, explosions	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-02-18
heal.abstract	Η πίεση που δέχεται μια κατασκευή λόγω μιας εξωτερικής έκρηξης, είναι πολύ μεγάλου μεγέθους και πολύ μικρής διάρκειας. Η κρουστική αυτή φόρτιση, υπολογίζεται, χρησιμοποιώντας χρονικές αναλύσεις. Πιο συγκεκριμένα, αναπτύσσεται λογισμικό, που δύναται να παράγει αποτελέσματα χρονικών αναλύσεων και δυναμικών αντιδράσεων για κάθε πανέλο (οροφής και τοίχου), μηκίδα και τεγίδα, μεταλλικής κατασκευής, για οποιοδήποτε σενάριο εξωτερικής έκρηξης. Τα στοιχεία που επηρεάζονται, μοντελοποιούνται ως ένα ελαστοπλαστικό δυναμικό σύστημα με έναν βαθμό ελευθερίας, ο οποίος αντιστοιχεί στη μέγιστη παραμόρφωση λόγω έκρηξης, ενώ οι πιέσεις και οι ωθήσεις υπολογίζονται χρησιμοποιώντας πολυωνυμικές εξισώσεις. Η έκρηξη, πυροδοτείται από τέσσερεις πιθανές κατηγορίες («άνθρωπος», «μοτοσυκλέτα», «αυτοκίνητο» και «φορτηγό»), με εκρηκτικά φορτία από 1 έως 10000kg-TNT, από 3200 διαφορετικά σημεία. Από τα αποτελέσματα, γίνεται εμφανές πως οι μετακινήσεις των στοιχείων, αυξάνονται με την αύξηση του βάρους του εκρηκτικού φορτίου, με τη μείωση της απόστασης του σημείου της έκρηξης από τον στόχο και κυρίως, όταν το συνημίτονο της γωνίας της έκρηξης, με το διάνυσμα κάθετο στο υπό μελέτη στοιχείο, είναι θετικό. Οι ανακλώμενες πιέσεις/ωθήσεις είναι μεγαλύτερες από τις προσπίπτουσες πιέσεις/ωθήσεις αντίστοιχα για κάθε απόσταση, και επίσης, όσο μεγαλώνει η απόσταση από τον στόχο, οι μέγιστες πιέσεις/ωθήσεις μειώνονται δραματικά. Ακολουθεί, πιθανοτική ανάλυση επικινδυνότητας των εκρήξεων και σχεδιάζεται η καμπύλη διακινδύνευσης ενός πανέλου του κτιρίου, από την οποία, για τα παραπάνω σενάρια εκρήξεων, διαπιστώνεται πως η διάτρηση του πανέλου, αντιστοιχεί σε 1250 έτη περίοδο επαναφοράς και έντονες βλάβες παρατηρούνται περίπου στα 600 έτη. Τέλος, σχεδιάζονται οι καμπύλες διακινδύνευσης για όλες τις πλευρές του κτιρίου, σύμφωνα με τις οποίες συμπεραίνεται πως η περίοδος επαναφοράς της οριακής κατάστασης αστοχίας, αυξάνεται όσο μειώνονται οι κατηγορίες που είναι ικανές να πυροδοτήσουν εκρήξεις με γωνία έκρηξης – διανύσματος κάθετο στο πανέλο, θετικού συνημιτόνου, και όσο αυτές οι κατηγορίες μπορούν να πυροδοτήσουν κυρίως εκρήξεις με μεγάλα εκρηκτικά φορτία, τα οποία φυσικά αντιστοιχούν σε μικρότερη συχνότητα εμφάνισης ή τόσο μικρά φορτία, τα οποία δεν προκαλούν αστοχίες.	el
heal.abstract	The blast pressure on a structure due to an external explosion is typically of very high magnitude and very short duration. Such an impulsive loading, is calculated, using dynamic time-history analysis. In particular, a software is developed, able to provide time history analysis and dynamic reaction results for each panel (roof and wall), girt and purlin, of a steel structure, for every external explosion scenario. The elements that are affected, are modeled as an elastic-plastic dynamic system with a single degree of freedom, that corresponds to the maximum blast deflection. The pressures and the impulses, are calculated using polynomial equations. The explosion, can be detonated from four possible categories (“human”, “motorcycle”, “car” and “truck”), with explosive charge mass from 1 to 10000kg-TNT, from 3200 different grid points. It is clear from the results that the deflections of the elements, are increasing with the increment of the explosive charge mass, the decline of the stand-off distance and mainly, when the cosinus of the angle of the explosion, with the vector perpendicular to the element under investigation, is positive. Reflected pressures/impulses are greater than the incident pressures/impulses respectively for every stand-off distance, and also, as the stand-off distance is increasing, the maximum pressures/impulses are dramatically decreasing. Furthermore, probabilistic blast hazard analysis is carried out, where the risk curve of a panel of the structure is designed, from which, for the above scenarios of explosion, it is concluded that the failure of the panel, corresponds to 1250 years and heavy damages are observed at 600 years. Finally, the risk curves for every side of the building are designed, and it can be concluded that the period of failure is increasing, as the categories that can cause explosions with angle of explosion – vector perpendicular to the panel, of positive cosinus are decreasing, and as these categories can detonate explosions with big explosive weights, which certainly correspond to smaller frequency, οr small enough explosive weights, that can not cause any damage.	en
heal.advisorName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Vamvatsikos, Dimitrios	el
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Vamvatsikos, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Gantes, Charalampos	en
heal.committeeMemberName	Thanopoulos, Pavlos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false