Αλληλεπίδραση κατασκευής - εδάφους - κατασκευής σε πλευρικώς εξαπλούμενη εδαφική στρώση ήπιας κλίσης

Δερβίσογλου, Αναστάσιος; Dervisoglou, Anastasios

dc.contributor.author	Δερβίσογλου, Αναστάσιος	el
dc.contributor.author	Dervisoglou, Anastasios	en
dc.date.accessioned	2024-06-17T09:45:02Z
dc.date.available	2024-06-17T09:45:02Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59715
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27411
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αλληλεπίδραση	el
dc.subject	Θεμέλια	el
dc.subject	Ρευστοποίηση	el
dc.subject	Γειτονικά	el
dc.subject	Κλίση	el
dc.subject	Structure	en
dc.subject	Inclination	en
dc.subject	Spreading soil	en
dc.subject	Interaction	en
dc.subject	Substructure	en
dc.title	Αλληλεπίδραση κατασκευής - εδάφους - κατασκευής σε πλευρικώς εξαπλούμενη εδαφική στρώση ήπιας κλίσης	el
dc.title	structure - soil -structure interaction in a laterally spreading soil layer of gentle inclination	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αλληλεπίδραση θεμελίων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10
heal.abstract	Το φαινόμενο της ρευστοποίησης σε κορεσμένες στρώσεις χονδρόκοκκου εδάφους αποτελεί μείζον πρόβλημα όταν οι στρώσεις έχουν ήπια κλίση, με αποτέλεσμα τη δημιουργία της πλευρικής εξάπλωσης, δηλαδή την προς τα κατάντη μετατόπιση του εδάφους στη διάρκεια της σεισμικής διέγερσης. Αν επ’ αυτού του εδάφους θεμελιώνονται κατασκευές, αυτές αναπτύσσουν καθίζηση, οριζόντια μετακίνηση και στροφή προς τα κατάντη στη διάρκεια της διέγερσης. Η πολύπλοκη απόκριση κατασκευών σε καθεστώς πλευρικής εξάπλωσης έχει διερευνηθεί λίγο στη διεθνή βιβλιογραφία, και κυρίως μέσω ιστορικών περιστατικών. Έτσι, στην παρούσα εργασία διερευνάται η αλληλεπίδραση δύο γειτονικών κατασκευών (ίδιων ή διαφορετικών) σε ήπια κεκλιμένη ρευστοποιήσιμη στρώση. Η διερεύνηση έγινε αριθμητικά, με χρήση του λογισμικού πεπερασμένων διαφορών FLAC για ήπια κεκλιμένη ρευστοποιήσιμη στρώση (κλίσης 2ο), πάχους Η = 10 m υπό αρμονική διέγερση, με την εδαφική στρώση να προσομοιώνεται με το καταστατικό προσομοίωμα NTUA-SAND. Οι δύο γειτονικές κατασκευές (ανάντη και κατάντη) θεωρούνται θεμελιωμένες στην επιφάνεια του εδάφους μέσω τραχειών και άκαμπτων θεμελίων, που φέρουν ομοιόμορφο φορτίο. Έγιναν αναλύσεις για δίδυμα θεμέλια πλάτους B = 5m, 20 m και φορτία έδρασης q = 50, 100, 200 kPa σε ενδιάμεσες αποστάσεις D = 2.5, 5, 10 και 20 m. Στη συνέχεια έγιναν αναλύσεις για διαφορετικά θεμέλια, τόσο ως προς το πλάτος όσο και ως προς το φορτίο τους, με επιλογές τιμών για τα πλάτη, τα φορτία και τις ενδιάμεσες αποστάσεις από τα ανωτέρω εύρη. Με την παρούσα εργασία προκύπτει ότι σε ζεύγος θεμελίων σε έδαφος ήπιας κλίσης, η απόκριση του ανάντη και του κατάντη θεμελίου είναι διαφορετικές, ακόμη και αν αυτά είναι δίδυμα. Οι αποκρίσεις αυτές είναι ταυτόχρονα διαφορετικές και από την απόκριση που θα είχε το κάθε θεμέλιο αν ήταν μεμονωμένο. Σε κάθε περίπτωση, αύξηση της απόστασης D μεταξύ των θεμελίων μειώνει την αλληλεπίδρασή τους. Ειδικότερα, για στενά δίδυμα θεμέλια η αλληλεπίδραση οδηγεί συνήθως σε μείωση καθιζήσεων, οριζοντίων μετατοπίσεων και στροφών συγκριτικά με ό,τι παρατηρείται αν ήταν μεμονωμένα. Στην πράξη, το κατάντη θεμέλιο έχει μεγαλύτερη καθίζηση και οριζόντια μετατόπιση από το ανάντη, ενώ το ανάποδο ισχύει, συνήθως, για την τελική τιμή της στροφής. Έτσι, μεγαλύτερη καθίζηση και οριζόντια μετατόπιση από το μεμονωμένο θεμέλιο μπορεί να εμφανίσει μόνο το κατάντη θεμέλιο, υπό κάποιες προϋποθέσεις (π.χ., σε πολύ μικρή απόσταση D/B = 0.5, ή αν είναι πολύ βαρύ q = 200 kPa). Τυπικά, για ευρέα δίδυμα θεμέλια, η αλληλεπίδραση οδηγεί μόνο σε μείωση καθιζήσεων, αλλά ταυτόχρονα σε αύξηση των οριζοντίων μετατοπίσεων και στροφών του κατάντη θεμελίου συγκριτικά με ό,τι παρατηρείται αν ήταν μεμονωμένο. Συνεπώς, σε δίδυμα θεμέλια, το «κατάντη» θεμέλιο πάντα προστατεύει το «ανάντη» θεμέλιο, αλλά κάποιες φορές με το κόστος αύξησης της καθίζησης ή της οριζόντιας μετακίνησης του. Μια απόσταση D/Β = 4 μεταξύ δίδυμων θεμελίων τείνει να φέρει την απόκριση του κατάντη θεμελίου κοντά σε εκείνη του μεμονωμένου, αλλά το ανάντη εξακολουθεί να εμφανίζει μικρότερες τιμές των χαρακτηριστικών απόκρισης. Αντίστοιχα, για διαφορετικά θεμέλια, η αλληλεπίδραση αποδεικνύεται συνήθως ευμενής για το ανάντη θεμέλιο, το οποίο δείχνει να «προστατεύεται» από το κατάντη θεμέλιο, κι αυτό ανεξαρτήτως των χαρακτηριστικών των δύο θεμελίων. Η ευμενής αλληλεπίδραση αφορά όλα τα χαρακτηριστικά της απόκρισης. Αντιθέτως, η αλληλεπίδραση αποδεικνύεται εν μέρει δυσμενής για το κατάντη θεμέλιο. Συγκεκριμένα, υπάρχει αύξηση της οριζόντιας μετακίνησης του σε όλες τις περιπτώσεις, με εξαίρεση όταν είναι το βαρύ σε ζεύγος στενών θεμελίων ή όταν είναι το ευρύ/βαρύ δίπλα σε στενό/ελαφρύ (στα ανάντη). Επιπλέον, υπάρχει περίπτωση να προκύψει και αύξηση της καθίζησης, αλλά μόνο όταν είναι το στενό/βαρύ δίπλα σε ευρύ/ελαφρύ (στα ανάντη)	el
heal.abstract	The phenomenon of liquefaction in saturated layers of loose coarse- grained soil becomes a major problem when these layers have a gentle slope, thus creating lateral spreading, i.e., the downslope displacement of the soil during the seismic excitation. If any structures are founded on this soil, they develop settlement, horizontal displacement and downslope rotation during the shaking. This complex response of structures in a lateral spreading regime has been scarcely investigated in the international literature, and this has been performed mainly through case histories. Thus, this paper investigates the interaction of two adjacent (identical or different) structures (same or different) in a gently sloping liquefied layer. The investigation is carried out numerically, using the finite-difference code FLAC. It pertains to a uniform sand layer with a gentle slope (inclination 2o), with a thickness of H = 10 m under harmonic excitation. The sand was simulated with the NTUA-SAND constitutive model. The two adjacent structures (upstream and downstream) are assumed to be founded on the ground surface through rough and rigid strip footings, bearing a uniform load (corresponding to the total weight of each structure). Analyses are performed for two identical surface footings with widths B = 5 m, 20 m and bearing loads q = 50, 100, 200 kPa at interdistance D = 2.5, 5, 10 m and 20 m. In the sequel, analyses are performed for pairs of footings that are different in terms of their width B and load q, with value options for widths, loads and interdistances within the above ranges. The present study shows that regarding a pair of footings in gently sloping liquefied soil, the response of the upstream and downstream footing is different, even if they are identical. In addition, their response is also different from the response that each footing would have had if it was isolated. In any case, an increase of the distance D between the footings reduces their interaction. In particular, for narrow identical footings the interaction usually leads to a reduction in settlements, horizontal displacements and rotations compared to what would be observed if they were isolated. In practice, the downstream foundation has higher settlement and horizontal displacement than the upstream one, while the reverse is usually true for the final value of the rotation. Thus, only the downstream footing can have a larger settlement and horizontal displacement than the isolated footing, and this under certain conditions (e.g., at a very short normalized interdistance D/B = 0.5, or if it is very heavy q = 200 kPa). Typically, for wide identical footings, the interaction leads only to a reduction in settlement, but at the same time to an increase in horizontal displacements and rotations of the downstream footing compared to what would be observed if it was isolated. Therefore, in a pair of identical footings, the downstream one always protects the upstream one, but sometimes at the cost of increased settlement or horizontal displacement. A normalized interdistance D/B = 4 between two identical footings tends to bring the response of the downstream footing close to that of the isolated one. However, the upstream footing still exhibits lower values of the response characteristics of interest. Similarly, for a pair of different footings, the interaction usually turns out to be favorable for the upstream one, which seems to be "protected" by the downstream footing, regardless of the characteristics of the two. The favorable interaction applies to all characteristics of the response. On the contrary, the interaction turns out to be partly unfavorable for the downstream footing. In particular, there is an increase in its horizontal displacement in all cases, except when it is the heavy one in a pair of narrow footings or when it is the wide/heavy one next to narrow/light one (at the upstream). In addition, there is a possibility of an increase in settlement, but only when it is the narrow/heavy one next to wide/light (at the upstream)	en
heal.advisorName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.committeeMemberName	Ζερβός, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής. Εργαστήριο Θεμελιώσεων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	167 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false