Οι εδαφικές κινήσεις κοντά στην περιοχή ενός ρήγματος αποτελούν μια ιδιαίτερη κατηγορία σεισμικών διεγέρσεων με μεγάλη σημασία για τα έργα του πολιτικού μηχανικού, αφού μπορεί να επιβάλλουν μεγάλες καταπονήσεις στις κατασκευές. Πρόκειται για κινήσεις που επηρεάζονται από το μηχανισμό διάρρηξης και τα φαινόμενα κατευθυντικότητας, με αποτέλεσμα να εμφανίζουν έναν ή περισσότερους παλμούς κυρίως στη χρονοϊστορία ταχύτητας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η επιρροή των παλμών κατευθυντικότητας σεισμών κοντινού πεδίου στην ανελαστική απόκριση τριών τυπικών πλαισίων από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα.
Αρχικά, πραγματοποιείται διαστασιολόγηση των τριών κατασκευών σύμφωνα με τους Ευρωκώδικες χρησιμοποιώντας το λογισμικό FESPA 10 της εταιρίας LH Λογισμική. Πρόκειται για μια τριώροφη, μια εξαώροφη, και μια εννιαώροφη κατασκευή, στις οποίες δίνεται η ίδια κάτοψη τυπικού ορόφου και τα ίδια χαρακτηριστικά, με σκοπό να εξασφαλίζονται επαρκείς ομοιότητες και να εξάγονται συγκρίσιμα συμπεράσματα. Η προσομοίωση των φορέων γίνεται σε δύο διαστάσεις, μέσω του προγράμματος OpenSees, ένα λογισμικό ανοικτού κώδικα που αναπτύχθηκε στο PEER, μέσω του οποίου πραγματοποιούνται οι στατικές και δυναμικές, μη γραμμικές αναλύσεις για τις κατασκευές. Για την διεξαγωγή των αναλύσεων χρονοϊστορίας φόρτισης, υποβάλλονται, ως διέγερση βάσης, στα τρία πλαίσια, ένα σύνολο εδαφικών κινήσεων από δύο βάσεις δεδομένων. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται 100 καταγραφές που έχουν χαρακτηριστεί ως παλμικές, από τη βάση δεδομένων NGA (Next Generation Attenuation), καθώς και από σεισμούς μεσαίου μεγέθους που σημειώθηκαν σε περιοχές του ελλαδικού χώρου και των παρακείμενων περιοχών. Για τις καταγραφές αυτές, έχει προηγηθεί η εξαγωγή και προσομοίωση των πιο σημαντικών παλμών χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των Mimoglou et al.(2014), η οποία βασίζεται στο μαθηματικό μοντέλο που πρότειναν οι Mavroeidis & Papageorgiou (2003).
Ο βασικός στόχος της συγκεκριμένης εργασίας είναι η σύγκριση των ανελαστικών ανώτερων μετακινήσεων των κατασκευών, υπό την επιβολή του συνδυασμού των δύο πρώτων παλμών που έχουν εξαχθεί, με αυτές που προκύπτουν υπό την επιβολή των αρχικών σεισμικών καταγραφών. Συνεπώς, προκειμένου τα αθροίσματα των παλμών να προσεγγίζουν επαρκώς τις καταγραφές, επιλέγονται κυρίως αυτές οι καταγραφές για τις οποίες οι περίοδοι των δύο πρώτων παλμών βρίσκονται σχετικά κοντά στην ιδιοπερίοδο της κάθε κατασκευής (T/2 < Tp < 2∙T). Για να εξαχθούν, όμως, ολοκληρωμένα συμπεράσματα, επιλέγονται και καταγραφές με αρκετά μικρότερες ή μεγαλύτερες περιόδους παλμών. Έπειτα, οι αρχικές χρονοϊστορίες των επιταχύνσεων των 100 επιλεγμένων καταγραφών πολλαπλασιάζονται με κατάλληλους συντελεστές, ώστε να προκύπτουν σταθεροί συντελεστές συμπεριφοράς q=2, 4 και 6 για κάθε κατασκευή.
Γίνονται συγκρίσεις των μετακινήσεων κορυφής και των σχετικών μετακινήσεων των ορόφων κάθε κατασκευής, που προκύπτουν από την επιβολή της αρχικής καταγραφής και των σημαντικών παλμών. Παρατηρήσεις δίνονται, όσον αφορά την καλύτερη προσέγγιση της καταγραφής για τον πρώτο, και τον συνδυασμό των δυο και των τριών πρώτων παλμών. Επίσης, παρουσιάζονται διαγραμματικά τα σφάλματα των ανελαστικών μετακινήσεων ως προς τον λόγο Tp/Τ, όπου Τp οι δεσπόζουσες περίοδοι των παλμών και Τ η ιδιοπερίοδος των κατασκευών. Τέλος, συγκρίνονται τα ελαστικά φάσματα επιταχύνσεων των σεισμικών καταγραφών, με τα αντίστοιχα φάσματα των παλμών και εξάγονται σχετικά συμπεράσματα για την επιρροή τους στην ανελαστική απόκριση των κατασκευών.
(EL)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
