Σεισμική αλληλεπίδραση πολλαπλών κατασκευών σε οριζόντιο  ρευστοποιήσιμο έδαφος

Γκιουλτζούογλου, Στέφανος; Gkioultzouoglou, Stefanos

dc.contributor.author	Γκιουλτζούογλου, Στέφανος	el
dc.contributor.author	Gkioultzouoglou, Stefanos	en
dc.date.accessioned	2024-09-03T05:58:21Z
dc.date.available	2024-09-03T05:58:21Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60090
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27786
dc.rights	Default License
dc.subject	Ρευστοποιήσιμο έδαφος	el
dc.subject	Αλληλεπίδραση πολλαπλών κατασκευών	el
dc.subject	Μη - γραμμική αριθμητική ανάλυση	el
dc.subject	Πεπερασμένες διαφορές	el
dc.title	Σεισμική αλληλεπίδραση πολλαπλών κατασκευών σε οριζόντιο ρευστοποιήσιμο έδαφος	el
dc.title	Seismic interaction of multiple structures on horizontal liquefiable soil	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Γεωτεχνική μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-03-12
heal.abstract	Στα χονδρόκοκκα εδάφη, η ρευστοποίηση είναι ένα από τα πιο καταστροφικά φαινόμενα που μπορούν να εμφανιστούν κατά τη διάρκεια ισχυρών σεισμών, προκαλώντας σημαντικά προβλήματα σε υπερκείμενες κατασκευές. Ειδικά για το αστικό περιβάλλον, όπου οι κατασκευές γειτνιάζουν, 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 όταν το έδαφος είναι ρευστοποιήσιμο. Και καθώς τα κτίρια εντός αστικού ιστού που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους είναι συνήθως περισσότερα από δύο, το φαινόμενο καταλήγει να γίνεται έντονα πολυ-παραμετρικό. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση των δομικών και σεισμικών παραμέτρων που επηρεάζουν την αλληλεπίδραση (SSSI3) σε τριάδα κεντρικά φορτισμένων θεμελίων υπό καθεστώς σεισμικής ρευστοποίησης, καθώς και η ποσοτικοποίηση της αλληλεπίδρασης αυτής. Συγκεκριμένα, αυτή εκτιμάται αρχικά μέσω των καθιζήσεων των θεμελίων της κάθε τριάδας, οι οποίες συγκρίνονται με τις ανάλογες καθιζήσεις μεμονωμένων θεμελίων, αλλά και με καθιζήσεις θεμελίων σε ζεύγη. Η δεύτερη παράμετρος αλληλεπίδρασης είναι η παραμένουσα στροφή θ των θεμελίων, όπου γίνεται η αντίστοιχη σύγκριση μόνο με περιπτώσεις θεμελίων σε ζεύγη, καθώς στα μεμονωμένα θεμέλια πρακτικώς η στροφή καταλήγει μηδενική. Εκτελέστηκαν συνολικά 37 μη γραμμικές δυναμικές αριθμητικές αναλύσεις με λογισμικό πεπερασμένων διαφορών (FLAC) για οριζόντια στρώση ομοιόμορφης λεπτής άμμου, σχετικής πυκνότητας Dr = 45% για αρμονική διέγερση με μέγιστη επιτάχυνση amax = 0.2g. Για την προσομοίωση του εδάφους χρησιμοποιήθηκε το καταστατικό προσομοίωμα NTUA_SAND. Στην επιφάνεια θεωρήθηκαν αρχικά τριάδες θεμελίων ίδιου εύρους Β και στη συνέχεια τριάδες 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. Άλλα μεγέθη ενδιαφέροντος ήταν οι ενδιάμεσες αποστάσεις D μεταξύ των θεμελίων, καθώς και το ομοιόμορφο φορτίο των θεμελίων, το οποίο πήρε 3 τιμές καθ όλη την έκταση της έρευνας: q = 50kPa, 100kPa και 200kPa, είτε κοινά είτε διαφορετικά ανά θεμέλιο. Τα άκαμπτα, τραχιά θεμέλια τοποθετήθηκαν απευθείας πάνω στη ρευστοποιήσιμη στρώση, η οποία κυρίως είχε πάχος H = 10m, ενώ πραγματοποιήθηκαν και μερικές αναλύσεις για μια στρώση με πάχος H = 5m κάτω από την οποία υπήρχε μη-ρευστοποιήσιμο έδαφος. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης τριάδας στενών θεμελίων ίδιου εύρους (B = 5m) επί ρευστοποιήσιμης στρώσης πάχους Η = 10m, αρχικά προκύπτει πως η αλληλεπίδραση καταλήγει να λειτουργεί σχετικά ευεργετικά. Συγκεκριμένα παρατηρούμε πως τα κεντρικά θεμέλια των τριάδων καθιζάνουν λιγότερο από τα αντίστοιχα μεμονωμένα αλλά και από τα αντίστοιχα θεμέλια σε ζεύγη, ενώ τα θεμέλια στα άκρα καταλήγουν σε τιμές καθίζησης όμοιες με αυτές των αντίστοιχων μεμονωμένων. Όμως ως προς την στροφή η αλληλεπίδραση μπορεί να χαρακτηριστεί δυσμενής για τα θεμέλια που βρίσκονται στα άκρα της τριάδας (θεμέλια 1 και 3) τα οποία πάντοτε στρέφονται εξωτερικά του κεντρικού θεμελίου. Στο κεντρικό θεμέλιο εμφανίζονται έντονες στροφές σε μεμονωμένες περιπτώσεις. Όσο οι ενδιάμεσες αποστάσεις μεταξύ των θεμελίων αυξάνεται, τόσο μειώνεται και η μεταξύ τους αλληλεπίδραση, και φαίνεται σχεδόν να παύει καθώς οι τιμή αυτών των αποστάσεων φτάνει τα 20 m. Τέλος, προκύπτει πως με την μείωση της υποκείμενης ρευστοποιήσιμης στρώσης από Η = 10m σε Η = 5m , μειώνονται και οι καθιζήσεις των θεμελίων. Η αλληλεπίδραση όμως φαίνεται να εξακολουθεί να λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο, καθώς τα θεμέλια στρέφονται και καθιζάνουν σχεδόν με τις ίδιες αναλογίες που παρατηρούνται στις περιπτώσεις για υποκείμενη στρώση Η = 10m. Από τη διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης τριάδας θεμελίων διαφορετικού εύρους και βάρους, γίνεται ξεκάθαρη πλέον και η πολύ –παραμετρική φύση του προβλήματος. Από τις αναλύσεις που διεξάχθηκαν προκύπτει πως, όταν οι μεταξύ τους αποστάσεις και τα φορτία των τριών θεμελίων είναι ίσα (αλλά όχι το εύρος), τότε τα ακραία θεμέλια έχουν όμοια συμπεριφορά, σε αντίθεση με το κεντρικό θεμέλιο. Επίσης σαν γενική παρατήρηση, ισχύει πως καίρια σημασία για την απόκριση μιας συμμετρικής τριάδας θεμελίων δείχνει να έχει η σχέση της συνισταμένης κατακόρυφης δύναμης (πλάτος Β x φορτίο q) που φέρει το κεντρικό θεμέλιο, συγκριτικά με εκείνη του καθενός από τα όμοια ακραία θεμέλια. Όταν η συνισταμένη δύναμη των ακραίων θεμελίων σε συμμετρική διάταξη είναι μεγαλύτερη εκείνης του κεντρικού θεμελίου, προκύπτει ευμενής αλληλεπίδραση σε όρους καθίζησης στο κεντρικό θεμέλιο με μηδενική στροφή, ενώ τα ακραία θεμέλια εμφανίζουν ασθενή ευμενή αλληλεπίδραση σε όρους καθίζησης και στροφή προς τα έξω. Στην αντίστροφη περίπτωση, όταν δηλαδή η συνισταμένη δύναμη των ακραίων θεμελίων σε συμμετρική διάταξη είναι μικρότερη εκείνης του κεντρικού θεμελίου προκύπτει συνήθως ευμενής αλληλεπίδραση σε όρους καθίζησης σε όλα τα θεμέλια, και στροφή μόνο των ακραίων θεμελίων προς τα έξω. Όπως και στις περιπτώσεις ίδιου εύρους και ίδιου βάρους, έτσι και εδώ η μείωση του πάχους της υποκείμενης ρευστοποιήσιμης στρώσης μειώνει τις καθιζήσεις των αντίστοιχων θεμελίων, καθώς μειώνεται το πάχος της «συμπιεστής» στρώσης. Όμως, η ένταση της αλληλεπίδρασης εξακολουθεί να υφίσταται, ακόμα και να αυξάνεται σε όρους στροφής για τα ακραία θεμέλια.	el
heal.advisorName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ζερβός, Αντώνιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	84 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false