Αναλυτική και αριθμητική προσομοίωση αντιστηρίξεων με έμφαση στα επιβαλλόμενα εξωτερικά φορτία στα ανάντη

Κωτσαντώνης, Παρασκευάς; Kotsantonis, Paraskefas

dc.contributor.author	Κωτσαντώνης, Παρασκευάς	el
dc.contributor.author	Kotsantonis, Paraskefas	en
dc.date.accessioned	2023-12-11T09:05:14Z
dc.date.available	2023-12-11T09:05:14Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58424
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26120
dc.rights	Default License
dc.subject	Τοίχοι αντιστήριξης	el
dc.title	Αναλυτική και αριθμητική προσομοίωση αντιστηρίξεων με έμφαση στα επιβαλλόμενα εξωτερικά φορτία στα ανάντη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Γεωτεχνική μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-14
heal.abstract	Ο όρος «τοίχος αντιστήριξης» αναφέρεται σε δομές που χρησιμοποιούνται για να υποστηρίξουν φορτία και να αντισταθμίσουν τις πιέσεις από το έδαφος ή άλλα φορτία που ασκούνται σε ένα τεχνικό έργο. Η αλληλεπίδραση μεταξύ εδάφους και τοίχου αντιστήριξης εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως ο τύπος του εδάφους, η κατασκευή του τοίχου και οι συνθήκες φόρτισης. Ορισμένες από τις μορφές αλληλεπιδράσεων που λαμβάνουν χώρα στο σύστημα «έδαφος-τοίχος αντιστήριξης» σχετίζονται την ανάπτυξη πιέσεων όπως:  Πίεση εδάφους: Ο τοίχος ασκεί πίεση στο έδαφος που βρίσκεται πίσω του. Το μέγεθος αυτής της πίεσης εξαρτάται από το ύψος και το βάρος του τοίχου. Εάν το έδαφος δεν είναι ικανό να αντέξει την πίεση, μπορεί να προκληθούν μετατοπίσεις και αστοχίες, ειδικά εάν το έδαφος είναι μαλακό ή υποκείμενο σε κινητική διέγερση.  Κάθετο φορτίο: Ο τοίχος μπορεί να υποστηρίζει ένα κάθετο φορτίο, όπως το βάρος ενός κτιρίου ή άλλης δομής. Η κατανομή του φορτίου στο έδαφος πρέπει να γίνεται με προσοχή για να αποφευχθούν παραμορφώσεις ή καταρρεύσεις. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να διερευνηθεί η συμπεριφορά του συστήματος «τοίχος αντιστήριξης-έδαφος» υπό την επίδραση εξωτερικού, κάθετου φορτίου (π.χ. κτηρίου) και εδαφικής διέγερσης (επιταχύνσεως Αg). Στη διεθνή βιβλιογραφία προσφέρονται εξισώσεις που μπορούν να περιγράψουν την εντατική κατάσταση της εδαφικής μάζας ενός τέτοιου συστήματος. Οι εξισώσεις αυτές αναφέρονται σε αναλυτικές μεθόδους υπολογισμού των ωθήσεων. Οι μέθοδοι αυτές βασίζονται συνήθως σε θεωρητικές αναλύσεις, πειραματικά δεδομένα και μαθηματικές εξισώσεις και συνήθως δε δίνουν ακριβή αποτελέσματα, λόγω των αδρομερών παραδοχών που τελικά υπεισέρχονται στους υπολογισμούς. Στην πράξη απαιτείται η χρήση πρόσθετων μεθόδων, για παράδειγμα των αριθμητικών, για πιο ακριβή αποτελέσματα, ειδικά σε περιπτώσεις όπως αυτής που εξετάζεται στην παρούσα εργασία. Μία από τις κοινά χρησιμοποιούμενες αριθμητικές μεθόδους είναι η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων (Finite Element Method, FEM). Στη μέθοδο αυτή, η εδαφική περιοχή διαιρείται σε μικρότερα στοιχεία, γνωστά ως στοιχεία του FEM, όπου οι μηχανικές εξισώσεις επιλύονται για κάθε στοιχείο ξεχωριστά. Στη συνέχεια τα αποτελέσματα συνδυάζονται για να υπολογιστούν οι ωθήσεις γαιών και οι αντιδράσεις σε ολόκληρη την εδαφική περιοχή. Στην παρούσα εργασία εξετάζεται αρχικά η απλή μορφή ενός συστήματος «τοίχος αντιστήριξης–αντιστηριζόμενη εδαφική μάζα» και γίνεται επίλυση του, με αναλυτικές μεθόδους αλλά και με την χρήση του κώδικα πεπερασμένων στοιχείων «Plaxis». Το σύστημα αυτό αφορά τόσο σε ευκάμπτους όσο και σε άκαμπτους τοίχους που ελέγχονται υπό στατικές και δυναμικές συνθήκες. Γίνεται επεξεργασία- αξιολόγηση των αποτελεσμάτων και σε δεύτερη φάση αναπτύσσεται στο προσομοίωμα εξωτερική φόρτιση. Η φόρτιση αυτή επιβάλλεται στο σύστημα αρχικά με την μορφή ομοιόμορφου κατανεμημένου φορτιού και στην συνέχεια ως πλαίσιο (που λειτουργεί ως προσομοίωμα κτηρίου), που συντίθεται από αβαρή δύσκαμπτα κάθετα μέλη και το οριζόντιο μέλος (δοκό) που φέρει το φορτίο. Επίσης στην δεύτερη φάση οπού το σύστημα γίνεται πιο σύνθετο, δηλαδή «τοίχος αντιστήριξης –αντιστηριζόμενη εδαφική μάζα–εξωτερικό φορτίο», τα προσομοιώματα λύνονται με αναλυτικές και αριθμητικές μεθόδους. Τα ως άνω αποτελέσματα των επιλύσεων αξιολογούνται και γίνεται προσπάθεια να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την αλληλεπίδραση εδάφους–τοίχου αντιστήριξης–εξωτερικού φορτιού. Δια μέσου της σύγκρισης των αποτελεσμάτων που εξάγονται με τη χρήση των αναλυτικών μεθόδων και των αποτελέσματων που προέρχονται από την επίλυση του προσομοιώματος με εφαρμογή της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων, προκύπτουν τα τελικά συμπεράσματα. Βασικό συμπέρασμα αποτελεί η εκτίμηση ότι υπάρχει ουσιαστική δυναμική αλληλεπίδραση υπερκείμενης κατασκευής–τοίχου αντιστήριξης, υπό την επίδραση εδαφικής διέγερσης. Το κτήριο υπό την επίδραση εδαφικής διέγερσης (Αg), αλληλεπιδρά με τον τοίχο αντιστήριξης με αποτέλεσμα τη σημαντική αύξηση του μεγέθους της ώθησης των γαιών που ασκούνται στο σύστημα «τοίχος-εδαφική μάζα». Ουσιαστικά οι αναλυτικές μέθοδοι που προσδιορίζουν την κατανομή των πιέσεων που αναπτύσσονται στο προσομοίωμα, δεν περιγράφουν την κατανομή αυτή με ακρίβεια.	el
heal.advisorName	Καττής, Μαρίνος	el
heal.committeeMemberName	Καττής, Μαρίνος	el
heal.committeeMemberName	Τσομπανάκης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Ψαρρόπουλος, Πρόδρομος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	168 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false