Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η διερεύνηση της μη γραμμικής συμπεριφοράς  κτιρίων από χάλυβα με καινοτόμες συνδέσεις απορρόφησης INERD, σύμφωνα με την ισχύουσα μεθοδολογία του ερευνητικού προγράμματος ΙΝΝΟSEIS. Οι συνδέσεις INERD  διαμορφώνονται μεταξύ του κατακόρυφου συνδέσμου δυσκαμψίας του κτιρίου με το υποστύλωμα του. Το καινοτόμο αυτό σύστημα αποτελείται από έναν πείρο, ο οποίος διέρχεται μέσα από δύο εσωτερικές πλάκες, που συγκολλούνται στο διαγώνιο σύνδεσμο δυσκαμψίας, καθώς και μέσα από δύο εξωτερικές πλάκες, οι οποίες κοχλιώνονται στα πέλματα του υποστυλώματος. H αντίσταση της σύνδεσης έναντι της αξονικής δύναμης γίνεται μέσω της κάμψης του πείρου, με αποτέλεσμα η απορρόφηση της σεισμικής ενέργειας να γίνεται μέσω της πλαστικοποίησης των πείρων. Τα πλάστιμα μέλη, δηλαδή οι πείροι, είναι μικρά και εύκολα αντικαταστάσιμα στοιχεία, ενώ τα υπόλοιπα δομικά μέλη παραμένουν ελαστικά. Οι διατομές των πείρων είναι ορθογωνικής διατομής, διαφορετικού μεγέθους καθ’ ύψος των υπό εξέταση κτιρίων.

Κάνοντας αρχικά μία εισαγωγή στα αντισεισμικά συστήματα, παρουσιάζεται αναλυτικά η διαδικασία για τον σχεδιασμό ενός κτιρίου με συνδέσεις INERD, όπως περιγράφονται στους Οδηγούς Σχεδιασμού: Vayas, I., Thanopoulos P., Tsarpalis P., Dimakogianni, D., Innovative anti-seismic devices and systems - The INNOSEIS Project, Design Guides. Research Programme of the Research Fund for Coal and Steel 2016.

Εξετάζονται δύο περιπτώσεις κτιρίων, τριών και έξι ορόφων αντίστοιχα, οι οποίες αρχικά διαστασιολογούνται στο λογισμικό SAP2000. Ο σχεδιασμός πραγματοποιείται υπό τα κατακόρυφα και σεισμικά φορτία, όπου προκύπτουν οι διατομές των πλάστιμων και μη πλάστιμων μελών. Οι διατομές των πείρων είναι ορθογωνικής διατομής, διαφορετικού μεγέθους καθ’ ύψος των υπό εξέταση κτιρίων. Στη συνέχεια γίνεται μία 2D προσομοίωση των κτιρίων στο λογισμικό OpenSees, στη διεύθυνση Υ όπου η σεισμική ενέργεια παραλαμβάνεται από τις συνδέσεις πείρου. Αναλύεται η προσομοίωση των δύο πλαισίων, με έμφαση στο νόμο του υλικού που χρησιμοποιείται για τις συνδέσεις INERD, με στόχο την επίτευξη της υστερητικής συμπεριφοράς των συνδέσεων.

Περαιτέρω, εκτελούνται ιδιομορφικές και μη γραμμικές στατικές αναλύσεις (Pushover). Στη συνέχεια, πραγματοποιούνται πλήθος μη γραμμικών δυναμικών αναλύσεων στο λογισμικό OpenSees, με εφαρμογή της Επαυξητικής Δυναμικής Μεθόδου (IDA), ώστε να διερευνηθεί λεπτομερώς η μη γραμμική απόκριση των πλαισίων αυτών, υπό την επίδραση χρονοϊστοριών σεισμικής διέγερσης. Για την αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς, εξετάζονται οι στάθμες επιτελεστικότητας που λήφθηκαν υπόψη για την μέγιστη σχετική παραμόρφωση ορόφου, οι οποίες αξιοποιούνται για την δημιουργία των καμπυλών τρωτότητας των κατασκευών. Για την αξιολόγηση του συντελεστή συμπεριφοράς που προτείνεται για τα εν λόγω πλαίσια, εξετάζονται δύο μεθοδολογίες, η μία μέσω της ανάλυσης Pushover, και η άλλη μέσω της μεθοδολογίας επαλήθευσης του συντελεστή συμπεριφοράς, σύμφωνα με το παράρτημα “D2.1 Recommended procedure for EN1998-compatible behaviour factor evaluation of new structural systems. Research Programme of the Research Fund for Coal and Steel.” Υπολογίζεται η μέση ετήσια συχνότητα υπέρβασης μέσω της οποίας επαληθεύεται ο συντελεστής συμπεριφοράς για διάφορα επίπεδα βλάβης. Τέλος, εκτιμάται μέσω των μη γραμμικών αναλύσεων η αποτίμηση της απόκρισης των συνδέσεων INERD και η εκτίμηση της επισκευασιμότητας των συστημάτων μετά από ένα ισχυρό σεισμικό γεγονός.