Ο σεισμός αποτελεί ένα από τα κυριότερα προβλήματα στον τομέα των κατασκευών. Οι εικόνες κατεστραμένων δομημάτων, φυσικό επακόλουθο ενός σεισμικού γεγονότος, μας υπενθυμίζουν πόσο τρωτοί είμαστε απέναντι στις δυνάμεις της φύσης. Οι σεισμικές δράσεις, ανάλογες των υπάρχοντων μαζών, σε συνδοιασμό με την πολυπλοκότητα των κατασκευών και τις απαιτήσεις μεγεθών της εποχής μας, καθιστούν το πρόβλημα πιο πολύπλοκο με μεγάλο όμως ενδιαφέρον. Η μη ομαλή μορφή του φαινομένου και τα απρόβλεπτα χαρακτηριστικά του, καθιστά τον αντισειμικό σχεδιασμό δέλεαρ για τους πολιτικούς μηχανικούς. Ακολουθώντας την αναπτυξη της τεχνολογίας, καινούριες μέθοδοι σεισμικής προστασίας έχουν κάνει την εμφάνισή τους τις τελευταίες τρεις δεκαετίες. Ένα από τα πιο συζητημένα συστήματα, που σταδιακά έχει αρχίσει να επικρατεί ανάμεσα στις καινοτόμες συσκευές αποσβέσεως, είναι το λεγόμενο Σύστημα Ρυθμιζόμενης Μάζας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια προσπάθεια εισαγωγής στη γενική έννοια του «συστήματος απομόνωσης οροφής» και παρουσιάζεται μια ολοκληρωμένη διαδικασία μελέτης σχεδιασμού, η οποία περιλαμβάνει αναλύσεις μοντέλων (ενός-πολλαπλών βαθμών ελευθερίας), βελτιστη επιλογή των παραμέτρων της συσκευής, ανάλυση μιας απλής ρεαλιστικής κατασκευής για τον έλεγχο του επιλεχθέντος αποσβεστήρα. Τελικός στόχος αυτής της εργασίας είναι η διαμόρφωση γραφημάτων με τις βέλτιστες τιμές των αποτελεσμάτων, αποτελώντας χρήσιμο εργαλείο στα χέρια του σχεδιαστή για μια απλή προ-μελέτη ενός συστήματος απόσβεσης.

Ακολουθώντας τον αντισειμικό σχεδιασμό πίσω στο παρελθόν, βρίσκουμε τις ρίζες του στα αρχαία ακόμη χρόνια. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται με μια σύντομη αναδρομή η ιστορία σεισμικής προσέγγισης και προστασίας των κατασκευών, ξεκινώντας από τα πόλύ παλιά χρόνια και φτάνοντας στις σύγχρονες, καινοτόμες εφαρμογές. Έχοντας να αντιμετωπίσουμε ένα τυχηματικό στοιχείο της φύσης, η γνώση για τη σωστή σντιμετώπιση στον κατασκευαστικό τομέα στηρίζεται σε βάσεις δεδομένων σεισμών που προηγήθηκαν, την προσεκτική παρατήρηση των μετασεισμικών επιδράσεων καθώς και σε ερευνητικές προσπαθειες. Χάρη στην προσεκτική μελέτη της συλλογής παλιών βάσεων δεδομένων, η Ευρωπαϊκή κοινότητα προχώρησε στη σύνταξη μια σειράς κωδίκων που κέρδισαν σημαντική θέση στο αντισεισμοκό σχεδιασμό προστασίας των κατασκευών. Η βασική ιδέα δεν είναι να παραμένει ανέπαφη η κατασκευή αλλά να αποφεύγεται η κατάρρευσής της, αποδεχόμενοι ζημίες ενός ορίου. Σύμφωνα με την παραδοσιακή μεθόδους προσέγγισης, η πλαστιμότητα και η ακαμψία της κατασκευής αποτελούν τη βάση στην προστασία των κατασκευών. Σύμφωνα με τις σύγχρονες προσεγγίσεις, με την εισαγωγή των δυναμικών χαρακτηριστικών του σεισμικού γεγονότος,  εισάγεται και η έννοια της απορρόφυσης ενέργειας.

 Πρώτος ο Frahm εισήγαγε με εξισώσεις, την έννοια της απορρόφυσης της ενέργειας στη λειτουργία των μηχανών, γνωστή ως «απόσβεστη δονήσεων». Ένα δευτερέυον σύστημα, αποτελούμενο από τη δική του μάζα και δυσκαμψία, συνδέεται με το κυρίως σύστημα. Η εγκατάσταση αυτή αποσκοπεί στο συντονισμό της σε μία συγκεκριμένη συχνότητα, στην οποία το κυρίως σύστημα παραμένει ακίνητο. Αμέσως μετα ακολουθεί ο Den Hartog, ο οποίος επέκτεινε την ιδέα αυτή στον τομέα τον κατασκευών, θέτοντας τις βάσεις μιας νέας πορείας για την προστασία τους. Αυτές οι συσκευές, αποκαλούνται αλλιώς Αποσβεστήρες Ρυθμιζόμενης Μάζας, ώστε να διαχωρίζονται από τους συσκευές απόσβεσης άλλου τύπου. Από τότε, μεγάλος αριθμός ερευνητών έχει ασχοληθεί με το θέμα, ο καθένας προσπαθώντας να απλουστευσει το πολύπλοκο πρόβλημα της δυναμικής αποκρίσεως, χρησιμοποιώντας ως διεγέρτη μια ημιτονοειδής αρμονική συνάρτηση. Μια συνοπτική παρουσίαση των θεμελιωτών και ερευενητών των συστημάτων απόσβεσης παρατίθεται στο δεύτερο κεφάλαιο, σα δείγμα της δουλειάς που έχει προηγηθεί. Επίσης περιγράφεται λεπτομερώς μια προτεινόμενη φασματική ανάλυση.

Στο τρίτο κεφάλαιο, ένα σύστημα ενός βαθμού ελευθερίας με ΑΡΜ, υποβάλεται σε μια σειρά από επιταχυνσιογραφήματα, για κάθε εδαφικό τύπο, σύμφωνα με τις συστάσεις του Ευρωκώδικα, βασιζόμενο στο γεγονός ότι ο αποσβεστήρας αυτού του τύπου είναι αποτελεσματικός ακόμα και αν η διέγερση δεν είναι απόλυτα αρμονική. Παρολαυτά, η απόκριση του διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του διεγέρτη. Επιπλέον, από αποτελέσματα πειραματικών αναλύσεων, παρατηρήθηκε ότι η οροφή ενός κτιρίου μπορεί να απορροφήσει μεγάλο ποσοστό της σεισμικής ενέργειας, μειώνοντας την ολική απόκριση, αντιμετωπίζοντας έτσι το πρόβλημα του «μαλακού ορόφου» και απομακρύνοντας τη συγκέντρωση της σεισμικής ενέργειας από τον πρώτο όροφο. Με βάση αποτελέσματα πολλών μελετών (Jagadish et al, 1979) αποδείχτηκε ότι, συντονίζοντας την οροφή στη συχνότητα του κτιρίου, έχει σαν αποτέλεσμα την απορρόφηση έως και του 80% της σεισμικής ενέργειας, υποθέτοντας ότι ο όροφος είναι ικανός, σε όρους δυσκαμψίας, πλαστιμότητας και προστιθέμενης μάζας, να αντισταθεί στις φορτίσεις. Έτσι, το δεύτερο μέρος του κεφαλαίου επικεντρώνεται στην ανάλυση ενός απλού συστήματος, όπου η οροφή έχει απομονωθεί από την υπόλοιπη κατασκευή, εισάγωντας ένα σύστημα απόσβεσης ανάμεσα στα υποστηλώματα και την μάζα της. Στο σύστημα δε χρησιμοποιήθηκε επιπλέον μάζα ενώ μελετήθηκαν δύο περιπτώσεις, της γραμμικής και της μη-γραμμικής συμπεριφοράς του αποσβεστήρα αλλάζοντας το ποσοστό απόσβεσης και το σημείο αλλάγής της δυσκαμψίας αντίστοιχα.

Με βάση τις αναλύσεις αυτές και φτάνοντας σε ένα ικανοποιητικό επίπεδο στην κατανόηση του προβλήματος, στο πέμπτο κεφάλαιο, σαν επόμενο βήμα, είναι η επιλογή των βελτιστων τιμών των παραμέτρων της συσκευής, ώστε να έχουμε μια ολοκληρωμένη μελέτη σχεδιασμού ενός συστήματος απόσβεσης. Αρκετές μέθοδοι που έχουν προταθεί καταλλήγουν σε διαφορετικά αποτελέσματα, τα οποία εξαρτώνται από τη μέθοδο βελτιστοποίησης και τους περιορισμούς που τέθηκαν Καθώς οι κατασκεύες είναι στην πραγματικότητα πιο σύνθετα σύστηματα από ένα βαθμό ελευθερίας, μια εξίσωση συνδοιασμού των δύο συστημάτων προτείνεται (ενός-πολλών βαθμών ελευθερίας). Παράλληλα, παρατίθενται ήδη υπάρχοντες τύποι, με αποκλίσεις μέσα σε αποδεκτά όρια.

 Για την επαλήθευση των αποτελεσμάτων των αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν, στο έκτο κεφάλαιο, εξετάστηκε με αρηθμιτικές μεθόδους, η περίπτωση ενός αληθινού δυώροφου προκατασκευασμένου κτιρίου, με εγκατεστημένο αποσβεστήρα στο δεύτερο όροφο, ώστε να επιτευχθείη απομόνωση της οροφής του.

 Τα παραρτήματα που ακολουθούν περιλαμβάνουν λεπτομερώς το σύνολο των αποτελεσμάτων των αναλύσεων που εκτελέστηκαν καθώς και πίνακες των χρησιμοποιούμενων παραμέτρων, έτσι ώστε να διευκολυνθεί η μελέτη του αναγνώστη.