Επιταχυνσιογραφήματα με αφανές παλμικό περιεχόμενο – Επιπτώσεις στην απαιτουμένη πλαστιμότητα

Πεδιαδίτη, Εμμανουέλα; Pediaditi, Emmanouela

dc.contributor.author	Πεδιαδίτη, Εμμανουέλα	el
dc.contributor.author	Pediaditi, Emmanouela	en
dc.date.accessioned	2021-03-11T07:41:27Z
dc.date.available	2021-03-11T07:41:27Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53024
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20722
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	Default License
dc.subject	Παλμός	el
dc.subject	Κωδωνοειδής επαύξηση	el
dc.subject	Απαιτήσεις πλαστιμότητας	el
dc.subject	Ανελαστικό φάσμα	el
dc.subject	Ελαστικό φάσμα	el
dc.subject	Μη παλμική καταγραφή	el
dc.subject	Παλμική καταγραφή	el
dc.subject	Pulse	en
dc.subject	Elastic spectrum	en
dc.subject	Inelastic spectrum	en
dc.subject	Near field records	en
dc.subject	Pulse like records	en
dc.subject	Ductility demands	en
dc.subject	Bell shaped amplification	en
dc.title	Επιταχυνσιογραφήματα με αφανές παλμικό περιεχόμενο – Επιπτώσεις στην απαιτουμένη πλαστιμότητα	el
dc.title	Accelerograms with hidden pulse content and their effect on ductility demand	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Αντισεισμικά	el
heal.classification	Σεισμικές Καταγραφές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-05
heal.abstract	Οι καταγραφές κοντινού πεδίου καθίστανται πολύ σημαντικές για τις κατασκευές, καθώς η επίδρασή τους στην απόκριση της κατασκευής είναι πολύ σημαντική έως καταστροφική. Οι καταγραφές κοντινού πεδίου διακρίνονται σε δύο κατηγορίες α) παλμικές (pulse like records) και β) μη – παλμικές (non – pulse like records). Εκείνες που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι οι παλμικές καταγραφές, εξαιτίας των χαρακτηριστικών που τις διακρίνουν. Τα χαρακτηριστικά εκείνα είναι η κωδωνοειδής επαύξηση στο ελαστικό φάσμα της καταγραφής στη περιοχή των μεσαίων και μεγάλων περιόδων (T=1sec-3sec) και επίσης οι αυξημένες απαιτήσεις πλαστιμότητας στο ανελαστικό φάσμα, στο ήμισυ (περίπου) της περιόδου του παλμού Tp/2. Εντούτοις, έχει παρατηρηθεί ότι υπάρχουν πολλές καταγραφές, οι οποίες δεν χαρακτηρίζονται ως παλμικές σύμφωνα με τους κλασικούς δείκτες παλμικότητας που έχουν προταθεί από Baker (2007) και Καρδούτσου (2017), παρόλα αυτά όμως παρουσιάζουν τα χαρακτηριστικά των παλμικών καταγραφών, εξαιτίας της ύπαρξης «κρυφών παλμών» σε αυτές τις καταγραφές. Με βάση τα παραπάνω, γίνεται εμφανής η ανάγκη για τη μελέτη και τη διερεύνηση των παλμικών καταγραφών, αλλά και των καταγραφών που περιέχουν «κρυφούς παλμούς». Προς αυτή την κατεύθυνση, στο θεωρητικό υπόβαθρο της παρούσας εργασίας γίνεται αναφορά στις καταγραφές κοντινού πεδίου και στις βασικές έννοιες που τις συνοδεύουν. Επίσης, παρατίθενται τα διάφορα μοντέλα - μεθοδολογίες που έχουν προταθεί κατά καιρούς. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται αναφορά στις μεθοδολογίες προσδιορισμού παλμικών καταγραφών, με έμφαση σε εκείνες που προτάθηκαν τους Baker (2007), Μαυροειδή και Παπαγεωργίου (2003), Μίμογλου (2014), Καρδούτσου (2017). Κυρίως, γίνεται αναφορά στον τρόπο με τον οποίο μια καταγραφή χαρακτηρίζεται ως παλμική ή μη παλμική, με την εκάστοτε μεθοδολογία. Κοινό σημείο όλων των παραπάνω μεθοδολογιών είναι ότι εξετάζουν την χρονοϊστορία της ταχύτητας της αρχικής καταγραφής και υπολογίζουν ένα δείκτη παλμικότητας (PI = Pulse Index) για την κατάταξη των καταγραφών ως παλμικές ή ως μη – παλμικές, ανάλογα με την τιμή του δείκτη αυτού. Η διαφορά τους είναι στο εύρος των τιμών αυτού του δείκτη σε κάθε μια μεθοδολογία. Κατόπιν, προχωρήσαμε στην ανάλυση ενός πλήθους καταγραφών από τη βάση δεδομένων του NGA (Next Generation Attenuation), με τιμές εδαφικής επιτάχυνσης PGA > 0.15g και οι οποίες ενώ με βάση τον Baker (2007), αλλά και την Καρδούτσου (2017), παρουσίαζαν πολύ χαμηλό δείκτη παλμικότητας, εντούτοις προκαλούσαν επιπτώσεις και απαιτήσεις πλαστιμότητας αντίστοιχες με εκείνες των παλμικών καταγραφών. Στην εν λόγω εργασία, η ανάλυση διευκολύνθηκε από αλγόριθμο που αναπτύχθηκε με τη συμβολή του κ. Ιωάννη Ταφλαμπά. Ο αλγόριθμος αυτός εξάγει 6 παλμούς από την αρχική χρονοϊστορία κάθε καταγραφής που μελετήθηκε, με βάση την μέθοδο του Μαυροειδή και Παπαγεωργίου (2003) και του Μίμογλου (2014). Έτσι, στη συνέχεια υπολογίστηκαν για κάθε καταγραφή και οι δείκτες παλμικότητας με βάση τον Baker (2007) και την Καρδούτσου (2017), προκειμένου να γίνει σύγκριση των αποτελεσμάτων. Με βάση τις αναλύσεις αυτές, διερευνήθηκε η επίδραση του κάθε εξαγόμενου παλμού από τους έξι, στις απαιτήσεις πλαστιμότητας. Ως κρίσιμη τιμή της πλαστιμότητας λήφθηκε μ=6 σύμφωνα με τον Μιράντα (2007) και υπολογίστηκαν οι λόγοι απομειωμένης προς την αρχική απαίτηση πλαστιμότητας. Συνεπώς, ένας εξαγόμενος κρυφός παλμός θεωρήθηκε σημαντικός για την καταγραφή, εάν σύμφωνα με το λόγο αυτό προέκυπτε σημαντική απομείωση της απαιτούμενης πλαστιμότητας. Τέλος, έγινε σύγκριση του ελαστικού φάσματος της αρχικής καταγραφής και της απομειωμένης καταγραφής, μετά την αφαίρεση του σημαντικού παλμού αυτής, ώστε να βρεθούν οι παλμοί που ευθύνονται για τις κωδωνοειδείς επαυξήσεις στο ελαστικό φάσμα απόκρισης. Με βάση το θεωρητικό υπόβαθρο, και κυρίως με εφαρμογή των διαφόρων μεθοδολογιών σε συνδυασμό με τις πραγματοποιούμενες αναλύσεις επιβεβαιώθηκε τελικά το γεγονός ότι αρκετές είναι οι καταγραφές εκείνες που ενώ δεν χαρακτηρίζονται ως παλμικές λόγω του χαμηλού δείκτη παλμικότητας, εντούτοις παρουσιάζουν σημαντικούς κρυφούς παλμούς, που ευθύνονται για τα χαρακτηριστικά παλμικών καταγραφών που παρουσιάζουν οι καταγραφές εκείνες.	el
heal.abstract	Near field records are very important for structures, due to the fact that their effect on the response of the building, is very large and can sometimes become catastrophic. Near field records can be classified into two categories: a) pulse-like records and b) non pulse-like records. The fist category of pulse-like records exhibits a special interest for engineers, because of their features. These features are a) the bell–shaped amplification, which can be observed in the elastic response spectrum at the range of period between T=1sec and T=3sec (i.e. at medium and long periods). and b) the improved plasticity requirements, which can be observed in the inelastic response spectrum, approximately at half the pulse period (Tp/2). It has been observed that there is a large number of ground motion records, which are not defined as pulse-like records, according to the Pulse Index (PI), proposed by Baker (2007) and Kardoutsou (2017), but these records have pulse–like features, due to their “latent pulses”. Based on the above, the need for studying the pulse records as well as the pulse-like records is obvious. In this direction, at the theoretical part of this thesis, there is a reference to near field records in general and to their basic meanings. Also, exists a reference to various models, which were proposed a long time ago and which are related to near field records. In particular , the following thesis focuses on the method proposed by Baker (2007), Mavroeidis and Papageorgiou (2003), Mimoglou (2014) and Kardoutsou (2017). Mainly, at this thesis the procedure of identifying and characterizing a near filed record as pulse–like or as non pulse-like record is described. A common point of these methods is the fact that they all examine the velocity time history of the original record of the ground motion and then calculate a Pulse Index (PI), in order to classify a record as pulse–like, non pulse–like or as ambiguous record, which depends on the number of this PI. The difference between the PI according these methods, is that every method proposed a different range of the values of PI, in order to characterize a record as pulse–like, non pulse–like or ambiguous. After this, we proceed to the analysis of a number of near field records from the database of the Next Generation Attenuation (NGA). We have chosen records, which had a PGA > 0.15g and according to Baker (2007) and Kardoutsou (2017), these records had a very low value of Pulse Index, and consequently they can’t be characterised as pulse–like records. In disagreement with the above PI, the effect of these records on t a structure and plasticity demands is almost the same as that of pulse–like records. In order to facilitate this procedure of the analysis, we used an algorithm, developed by Ioannis Taflampas and based on the method proposed by Mavroeidis and Papageorgiou (2003) and Mimoglou (2014). Afterwards, for reasons of comparison, we calculated the PI according to Baker (2007) and Kardoutsou (2017) for every record of ground motion, which is analyzed. According to the previous procedure, we examined the effect of each of six extracted pulses on the plasticity demands. A critical value for plasticity according to Miranda (2007) is the value of μ=6 and having this value in mind we calculate the ratio of the residual plasticity to the original plasticity demand. An extracted pulse can be important pulse for a record, when according to the above ratio, we conclude to a large reduction of the plasticity demand. Finally, at this thesis we present a comparison between the elastic response spectrum of the original record and the reduced record after the subtraction of the important pulse of the record, in order to identify pulses, which account for the bell–shaped amplifications at the elastic response spectrum. From the theoretical part and from the implementation of the aforementioned methods to the analysis of the chosen records, we conclude to the confirmation of the fact that there are many records of ground motion, which are not characterized as pulse–like records, because of their low value of the PI, but these records exhibit ‘latent pulses’, responsible for their features, which are the same with those of pulse–like records.	en
heal.advisorName	Φραγκιαδάκης, Μιχαήλ
heal.committeeMemberName	Φρακιαδάκης, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Ψυχάρης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μουζάκης, Χαράλαμπος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	226 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false