Ανάπτυξη Ανελαστικού Προσομοιώματος Τοιχοπληρώσεων και Διερεύνηση της Επιρροής Αυτών στην Συμπεριφορά Υπαρχουσών Κατασκευών από Ω.Σ      

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Τάσιου Αναστασία                                          
Επιβλέπων Καθηγητής: Βιντζηλαίου Ε., Επ. Καθηγήτρια       
Ημερομηνία : Μάρτιος 2003 

Παρουσίαση του προβλήματος. Η συνήθης πρακτική στην Ελλάδα ως προς το περίβλημα και την διαμερισμάτωση των κτιρίων είναι η κατασκευή τοίχων πληρώσεως από οπτοπλινθοδομή. Οι τοιχοπληρώσεις δεν θεωρούνται φέροντα στοιχεία των κατασκευών, μολονότι η επιρροή τους στην πλευρική δυσκαμψία, στην αντοχή και στην πλαστιμότητα  των κατασκευών είναι ευρέως αναγνωρισμένη. 

Ανάπτυξη ανελαστικού προσομοιώματος τοιχοποιίας. Για την προσομοίωση των τοιχοπληρώσεων κατά την ανελαστική ανάλυση επίπεδων πλαισίων αναπτύσσεται ένα πεπερασμένο στοιχείο βασισμένο στο προσομοίωμα δύο ισοδύναμων διαγώνιων θλιπτήρων - ελκυστήρων. Η σχέση δύναμης-μετατόπισης του συστήματος των δυο αξονικών ραβδωτών στοιχείων περιγράφεται από μια τριγραμμική καμπύλη αντοχής, η οποία περιλαμβάνει το αρχικό ελαστικό τμήμα, ένα μετελαστικο τμήμα με μειωμένη θετική ακαμψία και ένα τρίτο τμήμα μετά την μέγιστη αντοχή με φθίνοντα κλάδο, έως την τελική αστοχία του φορέα, η οποία καθορίζεται από μείωση της αντοχής (πέραν της οριακής παραμόρφωσης) σε ένα μικρό ποσοστό παραμένουσας αντίστασης. Για τον καθορισμό των παραπάνω παραμέτρων βασιζόμαστε σε σχέσεις τάσεων-παραμορφώσεων της τοιχοποιίας σε θλίψη που έχουν προταθεί στη βιβλιογραφία, βάσει πειραματικών και θεωρητικών προσομοιωμάτων. Το στοιχείο ενσωματώνεται στο DRAIN-2DΧ, ένα γενικής χρήσης πρόγραμμα για την ανελαστική στατική και δυναμική ανάλυση επίπεδων πλαισίων (ELEMENT 10).

Αναλυτική διερεύνηση. Αρχικά βαθμονομείται το αναλυτικό προσομοίωμα με σύγκριση πειραματικών δεδομένων από τη βιβλιογραφία. Ακολούθως, διερευνάται η επιρροή της συμπεριφοράς των τοιχοπληρώσεων στην ανελαστική συμπεριφορά δύο τυπικών πλαισίων, ενός τριώροφου και ενός πενταόροφου, τα οποία έχουν μελετηθεί σύμφωνα με τους κανονισμούς του ’59. Θεωρούνται διάφορες παραλλαγές των κτιρίων αυτών (γυμνό πλαίσιο, ολικές τοιχοπληρώσεις στην περίμετρο, πυλωτή και ενίσχυση πυλωτής με μερική τοιχοπλήρωση στο ισόγειο). Δίδονται ανελαστικές αναλύσεις των κτιρίων με εφαρμογή αυξανόμενης οριζόντιας μετατόπισης και εν χρόνω αναλύσεις με καταγεγραμμένους και συνθετικούς σεισμούς οι οποίοι εμπεριέχονται στο φάσμα σχεδιασμού για ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας ΙΙ του ΕΑΚ 2000. Έμφαση δίνεται στον μηχανισμό αστοχίας, στην κατανομή πλαστικών αρθρώσεων στα επιμέρους δομικά στοιχεία, στις απαιτήσεις των τοιχοπληρώσεων, στην ενδεχόμενη υπεραντοχή του φορέα και στην παρεχόμενη πλαστιμότητα σε ολικό και τοπικό επίπεδο, για διάφορα κριτήρια αστοχίας.