Seismic Response of Displacing and Non–Displacing Retaining Systems: New Insights

Tsantilas, Louizos; Τσαντήλας, Λουίζος

dc.contributor.author	Tsantilas, Louizos
dc.contributor.author	Τσαντήλας, Λουίζος
dc.date.accessioned	2025-03-07T07:52:24Z
dc.date.available	2025-03-07T07:52:24Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61258
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28954
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	Retaining Walls	en
dc.subject	Numerical Modeling	en
dc.subject	FEM	en
dc.subject	Seismic Soil Pressures	en
dc.subject	Analytical Methods	en
dc.subject	Τοίχοι Αντιστήριξης	el
dc.subject	Αριθμητική Προσομοίωση	el
dc.subject	Μέθοδος Πεπερασμένων Στοιχείων	el
dc.subject	Σεισμικές Εδαφικές Πιέσεις	el
dc.subject	Αναλυτικές Μέθοδοι	el
dc.title	Seismic Response of Displacing and Non–Displacing Retaining Systems: New Insights	en
dc.title	Σεισμική Απόκριση Συστημάτων Αντιστηρίξεως μέ και χωρίς Μετακίνηση: Εμβάθυνση	el
dc.contributor.department	Geotechnical Department	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Civil Engineering	en
heal.classification	Geotechnical Engineering	en
heal.classification	Earthquake Engineering	en
heal.classification	Soil Dynamics	en
heal.classification	Soil Structure Interaction	en
heal.classification	Πολιτικού Μηχανικού	el
heal.classification	Γεωτεχνική Μηχανική	el
heal.classification	Σεισμική Μηχανική	el
heal.classification	Εδαφοδυναμική	el
heal.classification	Αλληλεπίδραση Εδάφους Κατασκευής	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-12-16
heal.abstract	This Thesis aims to clarify the Soil Retaining Wall Interaction (Chapter 1) by numerically and analytically examining the seismic response of: (a) Four different types of retaining walls, initially introduced in the centrifuge experiments of Sitar and co-workers; and (b) Three simple gravity wall formats of 12 m and 6 m height, which retain horizontal backfill sand soil. The numerical analyses performed here utilize the Simplified Constitutive (Si Co) plastic model of Anastasopoulos et al. (2011), as described in Chapter 2. The dynamic performance of this soil model is verified numerically against the centrifuge experimental results of Mikola & Sitar (2013) and Wagner & Sitar (2016a), as depicted in the same chapter. An extensive numerical parametric study on gravity walls subjected to seismic excitation is presented, exploring the role of parameters such as:  the peak acceleration of the Gabor motion [PGA = 0.2 g, 0.4 g, 0.6 g] in Chapter 4,  the period of the Gabor motion [TP = 0.25 s, 0.3 s, 0.5 s, 0.75 s, 1 s] in Chapter 5,  the wall base–soil friction coefficient [μ2 = 0.25, 0.333, 0.4, 0.5, 0.667, 1] in Chapter 6,  the wall base width [B = 6 m, 8 m, 10 m] in Chapter 7,  the accelerogram's polarity in Chapter 8,  the type of excitation [idealized wavelets and recorded accelerograms] in Chapter 10,  the wall size [H = 12 and 6 m] and density [ρw = 1.5 Mg/m3, 2.5 Mg/m3] in Appendix F. The system’s seismic response can be effectively described only by identifying the soil wedge component (Chapter 9), while important aspects are highlighted by the comparisons of the finite element lateral pressure results with the analytical methods (Chapter 11) of:  Mononobe Okabe (M O),  Seed & Whitman new modification (S W),  EC8 [Annex F (prEN 1998-5:2022E) based on Lancellotta’s (2002, 2007) equations],  Mylonakis et al. (2007),  Kapila’s (1962) Mononobe-Okabe (M O K),  RUIGA (proposed method),  Veletsos & Younan (1994b) for inhomogeneous soils (V Y). Lastly, the research introduces: (a) modifications of established equations, for diminishing the peak acceleration value and for calculating parts of the seismic thrusts; (b) a new method for predicting the distribution of the total seismic soil action; and (c) suggestions for possible future research (Chapter 12).	en
heal.abstract	Η Διατριβή αυτή έχει κύριο σκοπό να αποσαφηνίσει την Αλληλεπίδραση Εδάφους Τοίχου Αντιστηρίξεως (Κεφάλαιο 1) εξετάζοντας αριθμητικά και αναλυτικά την σεισμική απόκριση: (α) Τεσσάρων διαφορετικών τύπων τοίχων, αρχικά παρουσιασμένων στα πειράματα φυγοκεντριστή του Sitar και των συνεργατών του· και (β) Τριών απλών μορφών τοίχων βαρύτητας ύψους 12 m και 6 m, που αντιστηρίζουν οριζόντια επίχωση αμμώδους εδάφους. Οι αριθμητικές αναλύσεις που πραγματοποιούνται εδώ χρησιμοποιούν το πλαστικό προσομοίωμα Simplified Constitutive (Si Co) των Anastasopoulos et al. (2011), το οποίο περιγράφεται στο Κεφάλαιο 2. Η δυναμική επίδοση αυτού του εδαφικού προσομοιώματος επαληθεύεται πρώτα αριθμητικά έναντι των αποτελεσμάτων των πειραμάτων φυγοκεντριστή των Mikola & Sitar (2013) και Wagner & Sitar (2016a), όπως αναλύεται στο ίδιο κεφάλαιο. Παρουσιάζεται μία εκτενής αριθμητική παραμετρική έρευνα σε τοίχους βαρύτητας υποκείμενους σε σεισμική εξαίτηση, διερευνώντας τον ρόλο παραμέτρων όπως:  την κορυφαία επιτάχυνση της ιδεατής δόνησης Gabor [PGA = 0.2 g, 0.4 g, 0.6 g] στο Κεφάλαιο 4,  της δεσπόζουσας περιόδου της δόνησης Gabor [TP = 0.25 s, 0.3 s, 0.5 s, 0.75 s, 1 s] στο Κεφάλαιο 5,  τον συντελεστή τριβής βάσης τοίχου–εδάφους [μ2 = 0.25, 0.333, 0.4, 0.5, 0.667, 1] στο Κεφάλαιο 6,  το πλάτος βάσης τοίχου[B = 6 m, 8 m, 10 m] στο Κεφάλαιο 7,  την πολικότητα του επιταχυνσιογραφήματος στο Κεφάλαιο 8,  τον τύπο της σεισμικής διέγερσης [εξιδανικευμένοι παλμοί και καταγεγραμμένα επιταχυνσιογραφήματα] στο Κεφάλαιο 10.  το μέγεθος τοίχου [H = 12 και 6 m] και η πυκνότητα [ρw = 1.5 Mg/m3, 2.5 Mg/m3] στο Παράρτημα F. Σημαντικές πτυχές επισημαίνονται από την εξέταση της εδαφικής σφήνας (Κεφάλαιο 9) και τις συγκρίσεις των οριζοντίων πιέσεων των πεπερασμένων στοιχείων με τις αναλυτικές μεθόδους (Κεφάλαιο 11):  Mononobe Okabe (M O),  Τροποποίηση των Seed & Whitman (S W),  EC8 [Annex F (prEN 1998-5:2022E) βασισμένη στις εξισώσεις του Lancellotta (2002, 2007)],  Mylonakis et al. (2007),  Mononobe-Okabe του Kapila (1962; M O K),  RUIGA (προτεινόμενη μέθοδος),  Veletsos & Younan (1994b) για ανομοιογενή εδάφη (V Y). Τέλος, η έρευνα εισάγει: (a) τροποποιήσεις καθιερωμένων εξισώσεων, για την μείωση των τιμών της κορυφαίας επιτάχυνσης και για τον υπολογισμό των κατανομών των σεισμικών ωθήσεων· (β) μία νέα μέθοδο για την πρόβλεψη της κατανομής της ολικής σεισμικής εδαφικής δράσης· και (γ) προτάσεις για πιθανή μελλοντική έρευνα (Κεφάλαιο 12).	el
heal.advisorName	Gazetas, George
heal.advisorName	Γκαζέτας, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Kavvadas, Michael
heal.committeeMemberName	Gerolymos, Nikos
heal.committeeMemberName	Anastasopoulos, Ioannis
heal.committeeMemberName	Tsopelas, Panos
heal.committeeMemberName	Sextos, Anastasios
heal.committeeMemberName	Vamvatsikos, Dimitrios
heal.committeeMemberName	Καββαδάς, Μιχαήλ
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νίκος
heal.committeeMemberName	Αναστασόπουλος, Ιωάννης
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Πάνος
heal.committeeMemberName	Σέξτος, Αναστάσιος
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος
heal.academicPublisher	Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	694
heal.fullTextAvailability	false