Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα στην Υπολογιστική Αντισεισμική Μηχανική

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Ναζίρης Ιορδάνης                                                              
Επιβλέπων Καθηγητής: Παπαδρακάκης Μ., Καθηγητής               
Ημερομηνία : Ιούνιος 2008  

Η μη γραμμική δυναμική ανάλυση αποτελεί πλέον μία πολύ συνηθισμένη πρακτική στην αντισεισμική μηχανική.  Βασικός σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής  εργασίας είναι να προτείνει νέες υπολογιστικές μεθόδους (Soft-Computing) με γνώμονα τη μείωση του απαιτούμενου υπολογιστικού κόστους για τον υπολογισμό της σεισμικής απόκρισης πολυώροφων κτιρίων από ωπλισμένο σκυρόδεμα, σε διάφορα επίπεδα σεισμικής επικινδυνότητας. Πιο συγκεκριμένα  τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα ενσωματώνονται σε μια μεθοδολογία που αποσκοπεί στη μείωση του υπολογιστικού κόστους της μη γραμμικής δυναμικής ανάλυσης (NDP). Η μείωση αυτή του υπολογιστικού κόστους θα μπορούσε να έχει θετική επίδραση σε πολλούς τομείς της δυναμικής των κατασκευών.

Στην παρούσα εργασία γίνεται διερεύνηση διαφόρων τύπων τεχνικών πρόβλεψης της δομικής απόκρισης σε τρία επίπεδα σεισμικής επικινδυνότητας αυξανόμενης έντασης, δηλαδή 50% 10% και 2% σε 50 έτη.  Δύο κτιριακά μοντέλα από ωπλισμένο σκυρόδεμα, με πέντε συνολικά περιπτώσεις  χρησιμοποιούνται στη μελέτη. Τα Τ.Ν.Δ. χρησιμοποιούνται στην προτεινόμενη μεθοδολογία για την πρόβλεψη της σεισμικής απόκρισης των κτιρίων συναρτήσει του χρόνου. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την ανωτέρω διαδικασία, και αφορούν στη μετατόπιση ενός κόμβου στην κορυφή των κτιρίων, συγκρίνονται με τα «ακριβή» αποτελέσματα τα οποία προκύπτουν από τη συμβατική μη-γραμμική δυναμική ανάλυση. 

Τα συμπεράσματα που προκύπτουν είναι πολύ ελπιδοφόρα αφού στις περισσότερες περιπτώσεις τα Τ.Ν.Δ. προβλέπουν με απόλυτα ικανοποιητική ακρίβεια την απόκριση των μοντέλων. Ακόμα και σε περιπτώσεις όπου χρησιμοποιούνται επιταχυνσιογραφήματα του «σπάνιου» επιπέδου σεισμικής επικινδυνότητας (2/50) τα αποτελέσματα είναι πολύ κοντά σε εκείνα της μη-γραμμικής δυναμικής ανάλυσης, όταν επιλέγονται οι ενδεδειγμένες παράμετροι για τα Τ.Ν.Δ.