Eπιρροή του Προσομοιώματος στην Εκτιμώμενη Σεισμική Απόκριση 20-όροφου Μεταλλικού Κτιρίου με Πλαισιακό Φορέα             

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Λαχανάς Χρήστος     
Επιβλέπων Καθηγητής: Βαμβάτσικος Δ., Επικ.Καθηγητής
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2016

Τα σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα, με χρήση πεπερασμένων στοιχείων, παρέχουν τη δυνατότητα στο μελετητή πολιτικό μηχανικό για μελέτη της συμπεριφοράς των κατασκευών τόσο υπό στατικές όσο και υπό δυναμικές φορτίσεις μέσω της ανάπτυξης και ανάλυσης προσομοιωμάτων των κατασκευών. Ωστόσο, εστιάζοντας στην εκτίμηση της σεισμικής απόκρισης ενός κτιρίου μέσω μη γραμμικών δυναμικών αναλύσεων, η αύξηση της πολυπλοκότητας του προσομοιώματος συνεπάγεται σημαντική αύξηση στο υπολογιστικό κόστος, γεγονός το οποίο οδηγεί στην ανάπτυξη και μελέτη απλούστερων ισοδύναμων προσομοιωμάτων. Αντιλαμβάνεται λοιπόν κανείς ότι στις λοιπές αβεβαιότητες με τις οποίες συνδέεται η διαδικασία της αποτίμησης της σεισμικής συμπεριφοράς, προστίθεται και η αβεβαιότητα λόγω προσομοιώματος, η οποία αναλύεται σε δύο επιμέρους συνιστώσες. Η πρώτη αφορά την αβεβαιότητα λόγω του τύπου του προσομοιώματος, ενώ η δεύτερη στην αβεβαιότητα λόγω των παραμέτρων του προσομοιώματος. 

Με την παρούσα εργασία, επιχειρείται η ποσοτικοποίηση της αβεβαιότητας που αφορά τον τύπο του προσομοιώματος, για την οποία οι έως σήμερα βιβλιογραφικές αναφορές είναι περιορισμένες. Συγκεκριμένα, μελετάται ένα σύγχρονα σχεδιασμένο 20-όροφο μεταλλικό κτίριο με πλαισιακό φορέα. Ξεκινώντας από το τρισδιάστατο προσομοίωμα του κτιρίου και ακολουθώντας σταδιακή απλοποίηση του προσομοιώματος σε δισδιάστατο προσομοίωμα πλαισίου πολλών ανοιγμάτων και δισδιάστατο προσομοίωμα πλαισίου ενός ανοίγματος, καταλήγουμε στο ισοδύναμο μονοβάθμιο προσομοίωμα, όπως αυτό παράγεται από τη στατική μη γραμμική ανάλυση του αντίστοιχου πολυβαθμίου. Εντός της κάθε κατηγορίας πολυβαθμίων προσομοιωμάτων, διερευνάται επίσης, η χρήση εναλλακτικών τύπων προσομοίωσης των μελών χρησιμοποιώντας είτε στοιχεία συγκεντρωμένης πλαστικότητας είτε στοιχεία ινών. Συνολικά από τις 5 κατηγορίες προσομοιωμάτων μελετώνται 36 προσομοιώματα, εκ των οποίων τα 18 αφορούν τα πολυβάθμια και τα υπόλοιπα 18 τα αντίστοιχα μονοβάθμια.

Προκειμένου να πραγματοποιηθεί η σύγκριση της σεισμικής απόκρισης πραγματοποιείται στα προσομοιώματα ικανοτική δυναμική ανάλυση. Η σύγκριση της σεισμικής απόκρισης βάσει προσομοιώματος γίνεται τόσο εντός της κάθε κατηγορίας προσομοιωμάτων, όσο και μεταξύ των κατηγοριών. Η σύγκριση γίνεται μεταξύ της διάμεσου των αποτελεσμάτων της μη γραμμικής δυναμικής ανάλυσης σε κάθε προσομοίωμα, ενώ κατά τη σύγκριση εξετάζονται περιπτώσεις με και χωρίς τα μονοβάθμια προσομοιώματα, λόγω της χαμηλής αξιοπιστίας αυτών που οφείλεται στο μεγάλο ύψος του κτιρίου. Καταληκτικά, στην τελική πρόταση προτείνονται κάποια συνολικά αποτελέσματα για κάθε μια από τις κατηγορίες προσομοίωσης.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ