Αλληλεπίδραση κατασκευής - εδάφους - κατασκευής σε καθεστώς σεισμικής ρευστοποίησης

Τσεπελίδου, Νικολέττα; Tsepelidou, Nikoletta

dc.contributor.author	Τσεπελίδου, Νικολέττα	el
dc.contributor.author	Tsepelidou, Nikoletta	en
dc.date.accessioned	2022-09-26T09:59:06Z
dc.date.available	2022-09-26T09:59:06Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55747
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23445
dc.rights	Default License
dc.subject	Αλληλεπίδραση	el
dc.subject	Ρευστοποίηση	el
dc.subject	Γεωτεχνική	el
dc.subject	Σεισμική	el
dc.subject	Κατασκευή	el
dc.subject	Interaction	en
dc.subject	Liquefaction	en
dc.subject	Geotechnical	en
dc.subject	Seismic	en
dc.subject	Structure	en
dc.title	Αλληλεπίδραση κατασκευής - εδάφους - κατασκευής σε καθεστώς σεισμικής ρευστοποίησης	el
dc.title	Structure - soil - structure interaction in a seismic liquefaction regime	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Γεωτεχνική Μηχανική	el
heal.classification	Geotechnical Engineering	en
heal.classification	Εδαφοδυναμική	el
heal.classification	Soil dynamics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-11-05
heal.abstract	Η ρευστοποίηση των κορεσμένων χονδρόκοκκων εδαφών είναι ένα από τα πιο καταστροφικά φαινόμενα που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια ισχυρών σεισμών και προκαλεί προβλήματα σε υπερκείμενες κατασκευές. Στη βιβλιογραφία υπάρχουν πολλές μελέτες και πειράματα για την ερμηνεία των μηχανισμών που διέπουν την ανάπτυξη μόνιμων μετακινήσεων σε μεμονωμένες κατασκευές λόγω ρευστοποίησης. Σε αστικά περιβάλλοντα όμως, όπου οι κατασκευές βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, η αλληλεπίδραση κατασκευής – εδάφους – κατασκευής (SSSI, Structure – Soil – Structure Interaction) επηρεάζει τους μηχανισμούς ανάπτυξης μετακινήσεων σε αυτές. Η έκταση και η φύση αυτής της αλληλεπίδρασης παραμένει μη-πλήρως κατανοητή, ιδιαίτερα όταν το έδαφος είναι ρευστοποιήσιμο. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση των δομικών και σεισμικών παραμέτρων που επηρεάζουν την αλληλεπίδραση ζεύγους κεντρικά φορτισμένων θεμελιολωρίδων υπό καθεστώς σεισμικής ρευστοποίησης, καθώς και η ποσοτικοποίηση της αλληλεπίδρασης αυτής. Συγκεκριμένα, αυτή εκτιμάται αρχικώς μέσω του λόγου καθιζήσεων zSSSI/z, που συγκρίνει τις καθιζήσεις κάθε θεμελίου zSSSI με την αντίστοιχη του ίδιου αν ήταν μεμονωμένο επί της ίδιας στρώσης και υπό την ίδια διέγερση. Η δεύτερη παράμετρος αλληλεπίδρασης είναι η παραμένουσα στροφή θ των θεμελίων, δεδομένου ότι τα ίδια έχουν πρακτικώς μηδενική στροφή όταν είναι μεμονωμένα. Εκτελέστηκαν συνολικά 87 μη γραμμικές δυναμικές αριθμητικές αναλύσεις με λογισμικό πεπερασμένων διαφορών (FLAC) για οριζόντια στρώση ομοιόμορφης λεπτής άμμου πάχους Η = 10m και σχετικής πυκνότητας Dr = 45% για 3 διαφορετικές αρμονικές διεγέρσεις με μέγιστη επιτάχυνση amax = 0.1 - 0.4g. Για την προσομοίωση του εδάφους χρησιμοποιήθηκε το καταστατικό προσομοίωμα NTUA_SAND. Στην επιφάνεια θεωρήθηκαν αρχικά ένα ζεύγος θεμελίων ίδιου εύρους Β για 2 διαφορετικές τιμές, στενά με B = 5m και ευρέα με Β = 20m, και στη συνέχεια ένα ζεύγος θεμελίων με διαφορετικά εύρη, στενό με Β1 = 5m και ευρύ με Β2 = 20m. H έννοια του στενού ή ευρέος θεμελίου είναι σχετική και συγκρίσιμη με το πάχος της εδαφικής στρώσης Η = 10m. Άλλα μεγέθη ενδιαφέροντος ήταν η απόσταση D μεταξύ των δύο θεμελίων του ζεύγους, καθώς και το ομοιόμορφο φορτίο των θεμελίων, το οποίο πήρε 3 τιμές: q = 50kPa, 100kPa και 200kPa, είτε κοινό ή διαφορετικό στα δύο γειτονικά θεμέλια. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης ζεύγους θεμελίων ίδιου εύρους προκύπτουν αδρά τιμές zssi/z = 0.5 – 1.3 και παραμένουσες στροφές θ έως 1ο , είτε συγκλίνουσες είτε αποκλίνουσες μεταξύ των δύο θεμελίων. Συγκεκριμένα, προκύπτει ότι ευρέα θεμέλια (Β/Η = 2) εμφανίζουν πρακτικά πάντα ευμενή αλληλεπίδραση σε όρους καθιζήσεων (zssi/z < 1) και μηδενικές στροφές. Στενά θεμέλια (Β/Η = 0.5) με μεγάλο φορτίο (q = 200kPa) εμφανίζουν δυσμενή αλληλεπίδραση σε όρους καθιζήσεων (zssi/z > 1) και αποκλίνουσες στροφές, ενώ όταν το φορτίο τους είναι μικρό (q = 50kPa) προκύπτει το αντίστροφο. Γενικότερα, σημασία έχει το φορτίο του ίδιου του θεμελίου παρά του γειτονικού στενού. Από την άλλη, στα ευρέα θεμέλια, αυξανόμενου του φορτίου θεμελίου απομειώνεται η αλληλεπίδραση σε όρους καθίζησης, αλλά ενισχύεται η αποκλίνουσα στροφή. Εν αντιθέσει με τα στενά, στα ευρέα θεμέλια έχει συγκρίσιμη σημασία και το φορτίο του γειτονικού θεμελίου. Επίσης, ανεξαρτήτως εύρους θεμελίων, η αύξηση της κανονικοποιημένης απόστασης D/B προκαλεί απομείωση της αναπτυσσόμενης αλληλεπίδρασης προσεγγίζοντας ασυμπτωτικά τιμές λόγου zSSSI/z = 1 και μηδενικές στροφές, αν και τιμές D/B = 6 2.0 δεν επαρκούν για να εξαλειφθεί η αλληλεπίδραση. Τέλος, προκύπτει ότι ο λόγος καθιζήσεων και οι παραμένουσες στροφές ζεύγους τόσο στενών όσο και ευρέων θεμελίων μπορούν να επηρεαστούν από τη μέγιστη επιτάχυνση της διέγερσης, όταν η απόσταση μεταξύ τους είναι μικρή, όμως η επίδραση αυτή δε διαφαίνεται συστηματική. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης ζεύγους θεμελίων με διαφορετικά εύρη προκύπτει τεράστιο εύρος τιμών zssi/z = –0.5 έως 1.3 και παραμένουσες στροφές θ έως 1.3ο , και πάλι είτε αποκλίνουσες είτε συγκλίνουσες του ενός προς το άλλο. Συγκεκριμένα, αν το φορτίο των δύο θεμελίων είναι ίδιο, τότε το εύρος zssi/z = 0.5 – 1.2, δηλαδή αντίστοιχο με εκείνο για θεμέλια ίδιου εύρους, ενώ οι ακραία χαμηλές τιμές zssi/z από –0.5 έως 0.5 μπορούν να προκύψουν μόνο για θεμέλια διαφορετικού εύρους και διαφορετικού φορτίου, με τις αρνητικές τιμές να προκύπτουν για στενό και ελαφρύ θεμέλια δίπλα σε ευρύ και βαρύ. Ειδικότερα, τα στενά θεμέλια αλληλεπιδρούν ευμενώς σε όρους καθιζήσεων, εκτός αν έχουν μεγάλο φορτίο έδρασης. Από την άλλη, τα ευρέα θεμέλια γενικώς εμφανίζουν τιμές zSSSI/z ≤ 1. Αντιθέτως, σε όρους παραμενουσών στροφών, τα στενά θεμέλια ανάλογα με το φορτίο τους εμφανίζουν σημαντικές αποκλίνουσες ή συγκλίνουσες στροφές, ενώ τα ευρέα αναπτύσσουν πάντα αμελητέες αποκλίνουσες στροφές. Επιπροσθέτως, η κανονικοποιημένη απόσταση D/Bmax είναι αυτή που έχει σημασία στην αλληλεπίδραση, όπου Bmax αντιστοιχεί στο ευρύτερο από τα δύο θεμέλια. Τέλος, και πάλι, η μέγιστη επιτάχυνση της διέγερσης μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την απόκριση του ζεύγους θεμελίων τόσο σε όρους καθιζήσεων όσο και σε όρους στροφών, όταν τα δύο θεμέλια βρίσκονται σε μικρή κανονικοποιημένη απόσταση, αλλά η επίδραση αυτή δε διαφαίνεται συστηματική.	el
heal.advisorName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.advisorName	Papadimitriou, Achilleas	el
heal.committeeMemberName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.committeeMemberName	Μπουκοβάλας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	133 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false