Σεισμική συμπεριφορά αρχαίων κιόνων με αριθμητικές μεθόδους

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μοντελοποίηση και διερεύνηση της σεισμικής συμπεριφοράς δύο αρχαίων μαρμάρινων σπονδυλωτών κιόνων συνδεόμενων στη κορυφή τους με επιστύλιο, με τη χρήση του προγράμματος Abaqus. Πραγματοποιήθηκε δυναμική ανάλυση του μοντέλου με τη χρήση τριών διαφορετικών συναρτήσεων απόσβεσης μισού ημιτονοειδούς παλμού για την επιτάχυνση. Στο τέλος της εργασίας παρουσιάζονται τα αποτελέσματα αναλυτικά και γραφικά και εξάγονται τα συμπεράσματα της έρευνας. Στο 1ο κεφάλαιο παρουσιάζονται γενικές πληροφορίες σχετικά με τους αρχαίους ναούς, τα μέρη από τα οποία αποτελούνται καθώς και κύρια χαρακτηριστικά των μερών αυτών. Στο 2ο κεφάλαιο περιγράφεται η σεισμική συμπεριφορά των πολύ-σπόνδυλων κιόνων βασιζόμενη σε συμπεράσματα παλαιότερων μελετών και αναλύονται οι κύριοι παράγοντες επιρροής της κίνησης. Στο 3ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη γεωμετρία του φορέα, στο υλικό και στις ιδιότητες του. Ακόμα, γίνεται αναλυτική περιγραφή της συνάρτησης απόσβεσης μισού ημιτονοειδούς παλμού για την επιτάχυνση και των τιμών για τις τρεις περιπτώσεις που χρησιμοποιήθηκαν. Στο 4ο κεφάλαιο παρατίθεται η διαδικασία της μοντελοποίησης με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και η εισαγωγή των δεδομένων στο πρόγραμμα Abaqus. Δίδονται αναλυτικά τα βήματα που ακολουθήθηκαν για την εισαγωγή της γεωμετρίας του φορέα, τον καθορισμό του υλικού, την εφαρμογή των αλληλεπιδράσεων, τη δημιουργία της συνδεσμολογίας, την επιβολή των συνοριακών συνθηκών, την εφαρμογή των φορτίων και τη δημιουργία του πλέγματος. Στο 5ο κεφάλαιο περιγράφονται τα αποτελέσματα της δυναμικής ανάλυσης του μοντέλου για τις τρεις διαφορετικές περιπτώσεις επιτάχυνσης. Στο 6ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της εργασίας.

The main purpose of this thesis is the modeling and study of the seismic behavior of two ancient marble columns, consisting of blocks and connected with architrave in the top, with the aid of Abaqus 6.10 CAE software. A dynamic analysis is conducted using three different functions of damped half sine-wave pulse for acceleration. The results are presented both analytically and graphically and conclusions are drawn. In Chapter 1, general information is provided about the ancient temples, their consisting parts, and their main characteristics. In Chapter 2, the seismic behavior of multi-spondylon columns is described -based on conclusions of previous studies- and the main influencing factors of movement are analyzed. In Chapter 3, the geometry of the structure and the material properties are presented. Moreover, the function of the damped half sine-wave pulse for acceleration is described and the analytical values for the three cases used are provided. Chapter 4 describes the modeling process -using the finite element method- and the data entry procedure in the program Abaqus. The steps followed about entering geometry and material data for the structure, applying interactions, creating assembly, imposing loads and boundary conditions as well as creating the mesh are detailed. In Chapter 5, the results of the dynamic analysis of the model for the three different cases of acceleration are described. In Chapter 6, the conclusions of the study are drawn.