Λικνισμός Μονοβάθμιου Συστήματος επί Ανελαστικού Εδάφους: Ανάπτυξη Απλοποιημένης Μη-Γραμμικής Μεθοδολογίας

Abstract

Η παρούσα εργασία διερευνά τη δυνατότητα χρήσης καταλλήλως βαθμονομημένου ελατηρίου προκειμένου να ληφθεί υπόψη η αλληλεπίδραση ανελαστικού εδάφους – επιφανειακού θεμελίου κατά τη δυναμική απόκριση του συστήματος εδάφους – θεμελίου – ανωδομής. Εστιάζει δε στη λικνιστική απόκριση της θεμελίωσης, οπότε το εν λόγω ελατήριο είναι περιστροφικό. Στις αναλύσεις πεπερασμένων στοιχείων της παρούσας εξετάζονται ο μηχανισμός της αποκόλλησης του θεμελίου και ο μηχανισμός της κινητοποίησης της φέρουσας ικανότητας του εδάφους. Συνεπώς, για να αποτυπωθεί η λικνιστική συμπεριφορά του θεμελίου επί ανελαστικού εδάφους, προτείνεται η χρήση ενός μή–γραμμικού περιστροφικού ελατηρίου σε συνδυασμό με κατάλληλο περιστροφικό αποσβεστήρα.

This MSc thesis develops a simplified nonlinear methodology to describe the rocking response of a single degree of freedom (SDOF) system lying on compliant soil, accounting for fully inelastic soil response and taking account of geometric nonlinearities (i.e., foundation uplifting and second order effects). In order to prove its effectiveness, the proposed procedure is applied to a specific SDOF system (such as bridge pier) and the results are compared with those derived from the rigorous 3D FE model. By no means should this simplified methodology be considered as a general purpose procedure, able to reproduce all aspects of complex soil behavior under dynamic loading or able to replace the existing more reliable and sophisticated methods of analysis. However, despite its limitations (discussed in the sequel), it may be utilized for preliminary design.