Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η εφαρμοσιμότητα των στατικών ανελαστικών αναλύσεων (Non Linear Static Procedures) στην μελέτη των πολυβάθμιων συστημάτων και πιο συγκεκριμένα στον αντισεισμικό σχεδιασμό των γεφυρών. Στο πρώτο και στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται τα προβλήματα της μεθόδου των δυνάμεων και γενικότερα των γραμμικών ελαστικών μεθόδων και των ικανοτικών διατάξεων που προτείνουν οι σύγχρονοι αντισεισμικοί κανονισμοί. Στην συνέχεια μετά από μια σύντομη εισαγωγή στην φιλοσοφία του αντισεισμικού σχεδιασμού των γεφυρών περιγράφονται οι τρόποι προσομοίωσης της μη-γραμμικότητας των υλικών καθώς και οι μη-γραμμικές μέθοδοι ανάλυσης που είναι διαθέσιμες για την αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς των δομημάτων.                                  

 Το τρίτο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στην μεθοδολογία της στατικής ανελαστικής ανάλυσης. Μετά από μια ιστορική αναδρομή από την εμφάνιση της μεθόδου στις ερευνητικές δημοσιεύσεις ως και την εισαγωγή της στους διεθνείς αντισεισμικούς κανονισμούς, περιγράφονται αναλυτικά τα βήματα της μεθόδου για εφαρμογή στην ανάλυση των κατασκευών. Στην συνέχεια παρουσιάζονται οι μέθοδοι εύρεσης του σημείου επιτελεστικότητας σύμφωνα με τους ισχύοντες αμερικάνικους κανονισμούς όπως η μέθοδος του φάσματος ικανότητας (ATC-40), η μέθοδος του συντελεστή μετακίνησης (FEMA 356) και οι τροποποιήσεις των παραπάνω σύμφωνα με την FEMA 440  καθώς και άλλοι μέθοδοι εκτός κανονισμών όπως η μέθοδος Ν2 και ο κανόνας των ίσων μετακινήσεων. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με αναφορά στην θέση της στατικής ανελαστικής ανάλυσης στους ευρωπαϊκούς και ελληνικούς κανονισμούς.

 Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η ιδιομορφική στατική ανελαστική ανάλυση, όπως έχει παρουσιαστεί από τους Chopra και Goel για την χρήση της στα πολυβάθμια συστήματα, η οποία δίνει καλύτερα αποτελέσματα απ’ ότι η απλή στατική ανελαστική ανάλυση σύμφωνα με τις δοκιμές των συγγραφέων. Δίνεται έμφαση για τον τρόπο εφαρμογής της στον αντισεισμικό σχεδιασμό των γεφυρών και περιγράφονται οι δύο διαφορετικοί μέθοδοι συνδυασμού των ιδιομορφικών αποκρίσεων (SRSS & CQC). Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στη νέα μεθοδολογία του αντισεισμικού σχεδιασμού που ονομάζεται ΄΄Performance Based Engineering΄΄ και η οποία αποτελεί το μέλλον για τους αντισεισμικούς κανονισμούς. Παρουσιάζονται κυρίως τα επίπεδα σεισμικής επιτελεστικότητας τα οποία προσδιορίζονται από τις οδηγίες της FEMA 356.  

Ύστερα από τα πρώτα κεφάλαια στα οποία έγινε μια παρουσίαση του θεωρητικού υπόβαθρου των στατικών ανελαστικών αναλύσεων αλλά και γενικότερα των θεμάτων που άπτονται του αντισεισμικού σχεδιασμού των κατασκευών και ιδιαίτερα των γεφυρών, η εργασία συνεχίζει με εφαρμογή πάνω σε μια πραγματική γέφυρα. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η γέφυρα Γ7 της Εγνατίας οδού, με την οποία θα γίνουν όλες οι μη-γραμμικές αναλύσεις. Περιγράφεται αναλυτικά η κατασκευή του γραμμικού μαθηματικού μοντέλου και ο τρόπος με τον οποίο προσομοιώθηκαν όλα τα μέλη της κατασκευής. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στην προσομοίωση της μη-γραμμικής συμπεριφοράς των πιθανών πλαστικών αρθρώσεων. Στο έβδομο κεφάλαιο γίνονται οι μη-γραμμικές αναλύσεις της γέφυρας Γ7 και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα. Αρχικά σύμφωνα με την απλή στατική ανελαστική ανάλυση (SPA), στην συνέχεια με την ιδιομορφική στατική ανελαστική ανάλυση (MPA) και στο τέλος με την μη-γραμμική δυναμική ανάλυση με την χρήση επιταχυνσιογραφημάτων (NL-THA). Οι αναλύσεις έγιναν για τις δύο διευθύνσεις (Χ & Υ) με θετική και αρνητική φορά και για τρία επίπεδα σεισμικής έντασης (σεισμός σχεδιασμού – διπλάσιος – τριπλάσιος). Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται συγκεντρωτικά στο τέλος του κεφαλαίου απ’ όπου γίνονται οι συγκρίσεις και εξάγονται τα συμπεράσματα που αφορούν την αποτελεσματικότητα των δύο στατικών μεθόδων έναντι της δυναμικής.  

 Στο όγδοο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μια προσπάθεια να διερευνηθεί λίγο παραπάνω η αποτελεσματικότητα της MPA. Δημιουργούνται κάποια μοντέλα τροποποιώντας κατάλληλα την γέφυρα Γ7 και εξετάζεται η επιρροή κάποιων παραμέτρων (λυγηρότητα των βάθρων, ασύμμετρα ύψη βάθρων, αλλαγή στο τρόπο στήριξης της ανωδομής στα ακρόβαθρα) στα αποτελέσματα των αναλύσεων. Συγκρίνονται τα αποτελέσματα και εξάγονται κάποια πρώιμα συμπεράσματα για το αν και πότε η ιδιομορφική στατική ανελαστική ανάλυση δίνει κάποια καλύτερα αποτελέσματα από την απλή στατική ανελαστική ανάλυση πάνω στον αντισεισμικό σχεδιασμό των γεφυρών και για τον αν αξίζει τελικά το αυξημένο υπολογιστικό κόστος αυτής της μεθόδου σε σχέση με την αναμενόμενη βελτίωση των αποτελεσμάτων που προσφέρει.