heal.abstract |
Η μελέτη και κατασκευή των γεφυρών συνδέεται άμεσα με την επιστήμη του πολιτικού μηχανικού. Οι υπηρεσίες του όμως δεν περιορίζονται μόνο στα στάδια πριν την έναρξη λειτουργίας της γέφυρας, αλλά είναι απαραίτητες και κατά την διάρκεια ζωής του έργου, μέσω της απαίτησης για συντήρηση. O χρόνος ζωής σχεδιασμού μιας γέφυρας, λαμβανόμενης υπόψιν της συντήρησης, κυμαίνεται από τα 40 έως τα 150 χρόνια, ανάλογα από τον τύπο της δομής και την τοποθεσία (Hallberg, 2005). Η διάρκεια αυτή τείνει να περιοριστεί λόγω της εμφάνισης παραγόντων που επιδρούν σταδιακά ή στιγμιαία στην κατασκευή και επιταχύνουν την γήρανση ή ακόμη και την μερική ή ολική αστοχία. Ένας βασικός παράγοντας είναι η διάβρωση σε γέφυρες ωπλισμένου σκυροδέματος, αλλά υπάρχουν και άλλοι εξίσου σημαντικοί όπως ο σεισμός, η κόπωση, οι πυρκαγιές κ.α.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε ένα υπολογιστικό περιβάλλον για την προσομοίωση της εξέλιξης του φαινομένου της διάβρωσης στον οπλισμό κατασκευών ωπλισμένου σκυροδέματος. Χρησιμοποιώντας το περιβάλλον αυτό, εξετάστηκε η επίδραση της διάβρωσης στην επιτελεστικότητα ενός κτιριακού φορέα και μιας γέφυρας, υπό την επίδραση σεισμικής διέγερσης. Όλοι οι υπολογισμοί και έλεγχοι έγιναν σε γλώσσα προγραμματισμού Matlab. Η μεθοδολογία που εφαρμόστηκε για τον έλεγχο της επιρροής της διάβρωσης είναι πιθανοτική ανάλυση Crude Monte Carlo, ενώ η σεισμική ανάλυση πραγματοποιήθηκε μέσω κατάλληλου προσομοιώματος πεπερασμένων στοιχείων στο λογισμικό Opensees.
Οι πιθανότητες αστοχίας που προέκυψαν είναι εντός των προβλεπόμενων ορίων για το πλαίσιο, ενώ δεν ικανοποιούν τις απαιτήσεις για την γέφυρα, αποδεικνύοντας ότι η μεθοδολογία είναι δυσμενής για την γέφυρα αλλά και ότι απαιτούνται επιμέρους τροποποιήσεις και βελτιώσεις της μεθόδου ούτως ώστε να αποτελέσει μια τελειοποιημένη μέθοδο για μελλοντική χρήση. Τα αποτελέσματα πάντως, καθιστούν σαφή την ανάγκη μελέτης της διάβρωσης, η οποία σε συνδυασμό με σεισμική διέγερση μπορεί να υποβαθμίσει την αντοχή του έργου, οπότε θα πρέπει να ελέγχεται στον σχεδιασμό αλλά και στις υφιστάμενες κατασκευές. |
el |