Advanced Non Linear Analysis of Frame Structures under Seismic Loading

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Ρεπούσης Νικηφόρος                                
Επιβλέπων Καθηγητής: Φραγκιαδάκης Μ., Αν. Καθηγητής
Ημερομηνία : Φεβρουάριος 2022

Ο υπολογισμός της ακριβούς απόκρισης μιας κατασκευής υπό σεισμική φόρτιση αποτελεί ένα θεμελιώδες πρόβλημα για τον τομέα της Αντισεισμικής Τεχνολογίας. Ωστόσο, παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες καθώς τα κύρια δομικά υλικά -όπως το οπλισμένο σκυρόδεμα και ο χάλυβας- παρουσιάζουν πλαστική (μη γραμμική) συμπεριφορά όταν τους επιβληθούν μεγάλα φορτία. Τα τελευταία χρόνια εντείνεται η έρευνα για την ανάπτυξη ακριβέστερων αριθμητικών μοντέλων, ικανών να περιγράψουν αυτή τη συμπεριφορά των υλικών και κατά συνέπεια των κατασκευών.

Η προσομοίωση ενός κτιρίου γίνεται συνήθως με χρήση ραβδόμορφων στοιχείων, τα οποία πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους την πλαστική συμπεριφορά που αναπτύσσεται , ώστε να μπορούν να περιγράψουν σωστά τη συμπεριφορά του φορέα και να οδηγήσουν σε ασφαλή και οικονομικό σχεδιασμό. Για τα ραβδόμορφα προσομοιώματα έχουν αναπτυχθεί δύο κύριες θεωρήσεις για την ενσωμάτωση της πλαστικής συμπεριφοράς κατά την ανάλυση ενός φορέα: η θεωρία της συγκεντρωμένης πλαστικότητας και η θεωρία της κατανεμημένης πλαστικότητας. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία εξετάστηκε η θεωρία της συγκεντρωμένης πλαστικότητας για τους ραβδόμορφους φορείς λόγω της απλότητας της, των χαμηλών υπολογιστικών της απαιτήσεων και της σχετικά υψηλής ακρίβειας όπως φαίνεται και από τη βιβλιογραφία.

Επομένως, το αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας ήταν η ανάπτυξη αλγορίθμων στη γλώσσα προγραμματισμού MATLAB για την προσομοίωση της συμπεριφοράς ραβδόμορφων φορέων υπό μονοτονική -οριζόντια και κατακόρυφη φόρτιση με χρήση της θεωρίας της συγκεντρωμένης πλαστικότητας. Τέλος, έγινε η προσομοίωση δύο πλαισιωτών φορέων οπλισμένου σκυροδέματος υπό οριζόντια φόρτιση με χρήση ελαστικών στοιχειών και στοιχείων συγκεντρωμένης πλαστικότητας, και συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα που προέκυψαν με τα αντίστοιχα πειραματικά. Προέκυψε ότι τα αποτελέσματα των προσομοιωμάτων που λάμβαναν υπόψη την ύπαρξη της πλαστικότητας ήταν πιο ακριβή σε σχέση με το φυσικό πρόβλημα.

 

Δείτε τη ΜΕ στη βιβλιοθήκη του ΕΜΠ