Βέλτιστος σχεδιασμός συστημάτων σεισμικής μόνωσης

Βέλτιστος σχεδιασμός συστημάτων σεισμικής μόνωσης (EL)

Σκαρπαθιώτη, Φραγκίσκη (EL)

Skarpathioti, Fragkiski (EN)

ntua (EL)

Τσόπελας, Π (EL)

Κουμούσης, Β (EL)

Κουμούσης, Βλάσης (EL)

Λαγαρός, Ν (EL)

masterThesis

2016-06-22

2015-10-26

2016-06-22T08:45:14Z

Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η ανάλυση και ο βέλτιστος σχεδιασμός συστημάτων σεισμικής μόνωσης τυχαίας κάτοψης κατασκευών. Ακόμα, διερευνάται η συμπεριφορά των συστημάτων σεισμικής μόνωσης, λαμβάνοντας υπόψη τη διακύμανση της γεωμετρικής διάταξης των μονωτήρων. Για το λόγο αυτό ο σχεδιασμός σεισμικά μονωμένων κατασκευών απαιτεί ανάλυση με χρήση άνω και κάτω ορίων στις τιμές των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των συστημάτων σεισμικής μόνωσης. Στα πλαίσια της εργασίας αυτής εξετάσθηκαν τα συστήματα εκκρεμούς τριβής (Friction Pendulum Systems ή FPS) όπου εφαρμόστηκαν σε ένα παράδειγμα μονώροφου μοντέλου τυχαίας γεωμετρίας και σε ένα εξαώροφο κτίριο που προορίζεται για στέγαση μουσείου. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας αναπτύχθηκε ένα εργαλείο προδιαστασιολόγησης συστημάτων σεισμικής μόνωσης στο Microsoft Excel, το οποίο χρησιμοποιεί ένα κώδικα σε γλώσσα VBA (Visual Basic for Applications). Η ανάλυση μπορεί να γίνει μόνο για εφέδρανα εκκρεμούς τριβής (Friction Pendulum Systems ή FPS) και παρουσιάζει όλες τις πληροφορίες που απαιτούνται, με βάση τους αντίστοιχους κανονισμούς, για την προδιαστασιολόγηση ενός συστήματος υπό δεδομένο επίπεδο φόρτισης. Ο χρήστης οφείλει να επιλέξει και να εισάγει στο πρόγραμμα τις σεισμικές παραμέτρους (φάσμα σχεδιασμού κατά EC8), τα μηχανικά χαρακτηριστικά των εφεδράνων εκκρεμούς τριβής (FPS), τα φορτία που φέρουν (ανάλογα το φορέα που εφαρμόζονται) και τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των εφεδράνων όπως ακτίνα καμπυλότητας (R), συντελεστή τριβής (μ). Από το πρόγραμμα αυτό δίνεται η δυνατότητα να λαμβάνουμε τη μετατόπιση της σεισμικής μόνωσης καθώς και όλα τα χαρακτηριστικά για τον μονωτήρα, κάνοντας τους απαραίτητους ελέγχους και περιορισμούς που ορίζονται από τον κανονισμό ΕΝ1337-2 και ΕΝ1337-7. Επιπλέον, παρέχεται η δυνατότητα βελτιστοποίησης της γεωμετρίας των μονωτήρων με στόχο την ελαχιστοποίηση της κινητικής ενέργειας του συστήματος της σεισμικής μόνωσης. Η βελτιστοποίηση επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός αλγορίθμου βελτιστοποίησης με σμήνος σωματιδίων (ΒΣΣ)(Particle Swarm Optimization, PSO) όπου ορίζονται οι συντελεστές εκείνοι που θεωρούνται κατάλληλοι από τον χρήστη, ανάλογα με την επιθυμητή ακρίβεια. Κάνοντας χρήση των εργαλείων που προαναφέρθηκαν γίνεται η προδιαστασιολόγηση της σεισμικής μόνωσης με εφέδρανα FPS μιας εξαώροφης κατασκευής που προορίζεται για στέγαση μουσείου. Η κατασκευή αυτή στη συνέχεια υποβάλλεται σε μια σειρά δυναμικές αναλύσεις, μέσω προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων, όπως ιδιομορφική φασματική ανάλυση και μη γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας υπό δεδομένη σεισμική διέγερση. (EL)

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών” (EN)

Σμήνος σωματιδίων (EL)

Σεισμική μόνωση (EL)

Seismic isolation (EL)

Βελτιστοποίηση (EL)

Particle swarm (EL)

Optimization (EL)

Greek

Δομοστατικός σχεδιασμός και ανάλυση των κατασκευών (EL)

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών (EL)

http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/

Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα

National Technical University of Athens

Digital Library of National Technical University of Athens | Dspace@NTUA

Κεντρική Βιβλιοθήκη Ε.Μ.Π.

Ιδρυματικό Αποθετήριο

Μεταπτυχιακές Εργασίες