Ανάπτυξη Λογισμικού Απλοποιημένης Αποτίμησης Μεταλλικής Κατασκευής υπό Φορτία Εξωτερικών Εκρήξεων                 

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Ρηγούτσος Γεώργιος                            
Επιβλέπων Καθηγητής: Βαμβάτσικος Δ., Αν. Καθηγητής
Ημερομηνία : Φεβρουάριος 2021

Η πίεση που δέχεται μια κατασκευή λόγω μιας εξωτερικής έκρηξης, είναι πολύ μεγάλου μεγέθους και πολύ μικρής διάρκειας. Η κρουστική αυτή φόρτιση, υπολογίζεται, χρησιμοποιώντας χρονικές αναλύσεις. Πιο συγκεκριμένα, αναπτύσσεται λογισμικό, που δύναται να παράγει αποτελέσματα χρονικών αναλύσεων και δυναμικών αντιδράσεων για κάθε πανέλο (οροφής και τοίχου), μηκίδα και τεγίδα, μεταλλικής κατασκευής, για οποιοδήποτε σενάριο εξωτερικής έκρηξης. Τα στοιχεία που επηρεάζονται, μοντελοποιούνται ως ένα ελαστοπλαστικό δυναμικό σύστημα με έναν βαθμό ελευθερίας, ο οποίος αντιστοιχεί στη μέγιστη παραμόρφωση λόγω έκρηξης, ενώ οι πιέσεις και οι ωθήσεις υπολογίζονται χρησιμοποιώντας πολυωνυμικές εξισώσεις. Η έκρηξη, πυροδοτείται από τέσσερεις πιθανές κατηγορίες («άνθρωπος», «μοτοσυκλέτα», «αυτοκίνητο» και «φορτηγό»), με εκρηκτικά φορτία από 1 έως 10000kg-TNT, από 3200 διαφορετικά σημεία. Από τα αποτελέσματα, γίνεται εμφανές πως οι μετακινήσεις των στοιχείων, αυξάνονται με την αύξηση του βάρους του εκρηκτικού φορτίου, με τη μείωση της απόστασης του σημείου της έκρηξης από τον στόχο και κυρίως, όταν το συνημίτονο της γωνίας της έκρηξης, με το διάνυσμα κάθετο στο υπό μελέτη στοιχείο, είναι θετικό. Οι ανακλώμενες πιέσεις/ωθήσεις είναι μεγαλύτερες από τις προσπίπτουσες πιέσεις/ωθήσεις αντίστοιχα για κάθε απόσταση, και επίσης, όσο μεγαλώνει η απόσταση από τον στόχο, οι μέγιστες πιέσεις/ωθήσεις μειώνονται δραματικά. Ακολουθεί, πιθανοτική ανάλυση επικινδυνότητας των εκρήξεων και σχεδιάζεται η καμπύλη διακινδύνευσης ενός πανέλου του κτιρίου, από την οποία, για τα παραπάνω σενάρια εκρήξεων, διαπιστώνεται πως η διάτρηση του πανέλου, αντιστοιχεί σε 1250 έτη περίοδο επαναφοράς και έντονες βλάβες παρατηρούνται περίπου στα 600 έτη. Τέλος, σχεδιάζονται οι καμπύλες διακινδύνευσης για όλες τις πλευρές του κτιρίου, σύμφωνα με τις οποίες συμπεραίνεται πως η περίοδος επαναφοράς της οριακής κατάστασης αστοχίας, αυξάνεται όσο μειώνονται οι κατηγορίες που είναι ικανές να πυροδοτήσουν εκρήξεις με γωνία έκρηξης – διανύσματος κάθετο στο πανέλο, θετικού συνημιτόνου, και όσο αυτές οι κατηγορίες μπορούν να πυροδοτήσουν κυρίως εκρήξεις με μεγάλα εκρηκτικά φορτία, τα οποία φυσικά αντιστοιχούν σε μικρότερη συχνότητα εμφάνισης ή τόσο μικρά φορτία, τα οποία δεν προκαλούν αστοχίες.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ