Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Γ. Μπουκοβάλας Γ. Μπουκοβάλας (1) Αχ. Παπαδημητρίου (2) Κ. Ανδριανόπουλος (1) Κ. Αναστασόπουλος (3) Ε.Μ.Π. (1) Αντισεισμικός σχεδιασμός μεγάλων χωμάτινων.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Γ. Μπουκοβάλας Γ. Μπουκοβάλας (1) Αχ. Παπαδημητρίου (2) Κ. Ανδριανόπουλος (1) Κ. Αναστασόπουλος (3) Ε.Μ.Π. (1) Αντισεισμικός σχεδιασμός μεγάλων χωμάτινων."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Γ. Μπουκοβάλας Γ. Μπουκοβάλας (1) Αχ. Παπαδημητρίου (2) Κ. Ανδριανόπουλος (1) Κ. Αναστασόπουλος (3) Ε.Μ.Π. (1) Αντισεισμικός σχεδιασμός μεγάλων χωμάτινων φραγμάτων με κριτήρια επιτελεστικότητας (3) Π.Θεσσαλίας (2)

2 Αντισεισμικός σχεδιασμός μεγάλων χωμάτινων φραγμάτων με κριτήρια επιτελεστικότητας

3 Coihueco Dam (Chile Earthq. 2010) Ρωγμές στην στέψη, βάθους 1.9m Ολίσθηση πρανούς (3.3m στέψη) Fujinuma Dam (Fukushima, Japan Earthq. 2011) 8 νεκροί !

4 ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ «ΨΕΥΔΟ-ΣΤΑΤΙΚΗ» ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΕΛΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

5 V s (m/sec) 1700 m/sec 2400 m/sec) 2300 m/sec 1500m/sec 2200 m/sec 1300 m/sec 120 m Γεωμετρία & κατανομή ταχυτήτων σεισμικών κυμάτων V S Φράγμα ΔΕΗ στον Ιλαρίωνα (αριθμητικές αναλύσεις)

6 Τυπικές χρονοϊστορίες επιταχύνσεων ! ! Φράγμα ΔΕΗ στον Ιλαρίωνα (αριθμητικές αναλύσεις)

7 a max =0.22g average a max =0.60g Μέσες μέγιστες επιταχύνσεις Μέσες χρονοϊστορίες επιταχύνσεων

8 λ Η Η ευεργετική αυτή επίδραση οφείλεται στο γεγονός ότι, τα υψηλά φράγματα (π.χ. H > 30m) είναι σχετικά εύκαμπτα και επομένως η σεισμική κίνηση ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ σε όλο το σώμα του φράγματος: για συνήθη φράγματα (Η=30 ÷ 120m) & σεισμούς (T e =0.30 ÷ 0.60s) λ ≈ (1.00 ÷ 2.00) H δηλ.

9 αντίθετα με την ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΣΤΟΧΙΑ που είναι επώδυνη, η ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΣΤΟΧΙΑ μπορεί να είναι ……… ανώδυνη (!), γιατί συμβαίνει πρακτικά στιγμιαία (διαρκεί λιγότερο από 1s). [Θεώρηση “ολισθαίνοντος στερεού”,Νewmark (1965)] Και κάτι ακόμη ……

10 αστοχία: FS d ≈ a y /a max = 0.40 (<< 1.0) ! σχετική ταχύτητα (σχετική) ολίσθηση ≈ 9cm [Θεώρηση “ολισθαίνοντος στερεού”,Νewmark (1965)]

11 και έτσι, κάνουμε ψευδοστατικές αναλύσεις με την “ενεργό” (όχι την μέγιστη) σεισμική επιτάχυνση: και FS d = 1.0 (σεισμικότητα) η ενεργός επιτάχυνση μικραίνει ………… - όσο πιο υψίσυχνη είναι η διέγερση & πιο ψηλό το φράγμα (αλληλεπίδραση διέγερσης-φράγματος) - όσο μεγαλώνουν οι ανεκτές μετατοπίσεις (σχεδιασμός επιτελεστικότητας) ΑΡΑ.... Η Φύση είναι με το μέρος μας …… (εκτός και εάν έχουμε ρευστοποίηση !)

12 ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ «ΨΕΥΔΟ-ΣΤΑΤΙΚΗ» ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΕΛΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

13 H i θ W Τ Ν F h F v sliding slope a v W F v =+ = k v W g cosθFhFh )sinθFvFv (W sinθ] tanφFhFh )cosθFvFv [(WcL FS d    a h W F h = = k h W g a h (t) a V (t) k h = a h /g k v = a v /g “Ψευδο-στατική” αναλυση ……

14 H i θ W Τ Ν F h F v sliding slope a v W F v =+ = k v W g cosθFhFh )sinθFvFv (W sinθ] tanφFhFh )cosθFvFv [(WcL FS d    a h W F h = = k h W g a h (t) a V (t) k h = a h /g k v = a v /g “Ψευδο-στατική” αναλυση …… F V ……. μπορεί και να αγνοηθεί

15 EGA (k h,E ) g H z BRITISH STANDARDS (Charles et al 1991) k hE ≈ EGA/g Υπολογισμός k hE συναρτήσει της EGA (Εffective Ground Acceleration) για βραχώδες έδαφος & Η>30m k hE = (0.60 ÷ 0.80) EGA/g EUROCODE EC-8 k hE = 0.50 S T (S EGA b /g) S = Soil Factor (1.0 ÷ 1.50 ) S Τ = Τopography Factor (1.0 ÷ 1.40 ) EGA b = eff. ground accel. at BEDROCK

16 μ z/H Υπολογισμός k hE συναρτήσει της επιτάχυνσης στην ΣΤΕΨΗ a max,crest k h,E g H z MARCUSON (1981) k hE = 0.33÷0.50 (a max, crest /g) πως υπολογίζεται το a max,crest ? MAKDISI & SEED (1978) k hΕ = 2/3 μ (a max,crest /g) [MARCUSON → M & S για z/H = 0.50 ÷ 0.75] [MARCUSON → M & S για z/H = 0.50 ÷ 0.75]

17 Υπενθύμιση ………. Έτσι, εκτός και εάν έχουμε ρευστοποίηση (!), Κάνουμε ψευδοστατικές αναλύσεις με την «ενεργό» (όχι την μέγιστη) σεισμική επιτάχυνση: και FS d = 1.0 (σεισμικότητα) Η ενεργός επιτάχυνση μικραίνει ………… - όσο πιο υψίσυχνη είναι η διέγερση (αλληλεπίδραση διέγερσης-φράγματος) - όσο μεγαλώνουν οι ανεκτές μετατοπίσεις (σχεδιασμός επιτελεστικότητας) X X √ πως υπολογίζεται το a max,crest ?

18 ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ «ΨΕΥΔΟ-ΣΤΑΤΙΚΗ» ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΕΛΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

19 2Δ μη-γραμμικές αριθμητικές αναλύσεις 110 αναλύσεις 1084 επιφάνειες αστοχίας  ύψος φράγματος: Η = 20, 40, 80, 120m  PGA = 0.05 – 0.50g  σεισμικές διεγέρσεις: T exc = 0.14 – 0.49s  έδαφος θεμελίωσης: V b = 250 – 1500m/s FLAC + Ramberg Osgood Αριθμητικές αναλύσεις ……….

20 Επίδραση βάθους z της επιφάνειας αστοχίας.... a max,crest =0.68g Shallow, z 1 z1z1 Deep, z 2 z1z1 z2z2 Time (sec) resultant acceleration (g) Αριθμητικές αναλύσεις

21 Επίδραση της δεσπόζουσας περιόδου της διέγερσης Τ e... Τ e =0.14s k h /a max,crest =0.45 (0.42g=) a max,rest (=0.68g) Τ e =0.36s k h /a max,crest =0.52 PGA=0.25g time (sec) resultant acceleration (g) time (sec) resultant acceleration (g) Αριθμητικές αναλύσεις

22 Νέα Μεθοδολογία ………. Υφιστάμενες σχέσεις (π.χ. Makdisi & Seed 1978) Αποτελέσματα αριθμητικών αναλύσεων

23 Νέα Μεθοδολογία ………. Προτεινόμενη (βασική) συσχέτιση με z/λ d

24 Επίδραση ταμιευτήρα (μόνιμη ροή)..... a max,crest =0.77g Downstream Upstream Time (sec) resultant acceleration (g) Time (sec) resultant acceleration (g) Αριθμητικές αναλύσεις

25 Νέα Μεθοδολογία ………. Επίδραση ταμιευτήρα (μόνιμη ροή).....

26 χωρίς βαθμίδα Επίδραση γεωμετρίας διατομής..... a max,crest =0.68g με βαθμίδα Αριθμητικές αναλύσεις

27 V b = 250 m/s k h /a max,crest =0.65 (0.54g= ) a max,crest (=0.68g) k h /a max,crest =0.52 V b = 500 m/s PGA=0.25g Επίδραση δυστμησίας υποβάθρου V b Αριθμητικές αναλύσεις

28 k h /a max,crest =0.65 (0.54g= ) a max,crest (=0.68g) k h /a max,crest =0.52 PGA=0.25g Επίδραση δυστμησίας υποβάθρου V b Αριθμητικές αναλύσεις

29 Επίδραση γεωμετρίας επιφάνειας αστοχίας “βαθιά - περιστροφική” “επίπεδη - ρηχή” «Περιστροφική» επιφάνεια «Επίπεδη» επιφάνεια t w a max,crest =0.68g Αριθμητικές αναλύσεις

30 ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ «ΨΕΥΔΟ-ΣΤΑΤΙΚΗ» ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΕΛΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

31 PGA b PGA a max,crest k h, k hE Νέα Μεθοδολογία ……….

32 3 ο Βήμα: Υπολογισμός a max,crest V b = 1500m/sec V b = 250m/sec a max,crest /PGA T o /T exc Ελαστική ιδιο-περίοδος φράγματος Τ oe (sec) = H(m) 0.75 Μη γραμμική ιδιο-περίοδος

33 PGA b PGA a max,crest khkh Νέα Μεθοδολογία ………. k h,max

34 C b = επίδραση αναβαθμίδων C f = επίδραση εδάφους θεμελίωσης C t = επίδραση γεωμετρίας επιφανειας αστοχίας C w = επίδραση ταμιευτήρα Νέα Μεθοδολογία ………. 4 ο Βήμα: Υπολογισμός μέγιστου σεισμικού συντελεστή k max,crest z/λ d : αλληλεπίδραση φράγματος – διέγερσης

35  Η = 20 έως 120m  PGA = 0.05 έως 0.50g  Τ exc = 0.14 έως 0.49sec  V b = 250 έως 1500m/s Νέα Μεθοδολογία ………. 4 ο Βήμα: Υπολογισμός μέγιστου σεισμικού συντελεστή k max,crest

36 PGA b PGA a max,crest khkh Νέα Μεθοδολογία ………. 5 k hE k h,max Σχεδιασμός Επιτελεστικότητας

37 PGA b PGA a max,crest khkh Νέα Μεθοδολογία ………. 5 k hE khkh  πόσο μπορεί να μειωθεί ο k hmax προκειμένου να έχω δ ≤ δ all ?  υιοθέτηση “συντελεστή ολίσθησης” q≥1.0 (k hE =k hmax /q) & συσχέτιση q-δ all (για FS d =1) βάσει θεωρίας “ολισθαίνοντος στερεού” (Νewmark, 1965)  εάν k hE =k hmax και FS d = 1, τότε ….. δ = 0

38 Συσχέτιση “συντελεστή ολίσθησης” q (=k hmax /k hE > 1) με δ all Νέα Μεθοδολογία ………. k hE = k hmax /q

39 Νέα Μεθοδολογία ………. Συσχέτιση “συντελεστή ολίσθησης” q (=k hmax /k hE > 1) με δ all k hE = k hmax /q

40 “υγρή” Π α ρ ά δ ε ι γ μ α g, T e =0.30s 0.41g 1.21g, T O =1.24s Φράγμα Ιλαρίωνα Η=120m V s =360m/s V s,b =1500 m/s M&S “ξηρή” Z=60m

41 “υγρή” Π α ρ ά δ ε ι γ μ α g, T e =0.30s 0.41g 1.21g, T O =1.24s Φράγμα Ιλαρίωνα Η=120m V s =360m/s V s,b =1500 m/s “ξηρή” M&S Z=100m

42 ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΩΝ «ΨΕΥΔΟ-ΣΤΑΤΙΚΗ» ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΕΛΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

43 Κύριες παράμετροι που διαμορφώνουν τον σεισμικό συντελεστή: - σεισμικότητα (PGA b, PGA), - αλληλεπίδραση φράγματος-διέγερσης (a max,crest, z/λ d ), - ανοχές σε μετακίνηση των πρανών (δ all ) Πρόσθετη επίδραση έχει ο ταμιευτήρας, το έδαφος θεμελίωσης, οι σταθεροποιητικές βαθμίδες και η μορφή της επιφάνειας αστοχίας Η προτεινόμενη αναλυτική μεθοδολογία... - ισχύει για προκαταρκτικό σχεδιασμό - είναι ολοκληρωμένη & απλή (εφαρμογή με worksheet) Τελικά σχόλια & παρατηρήσεις ………. Λογισμικό Eφαρμογής Λογισμικό Eφαρμογής

44 Πρόσθετες Αναφορές Άρθρο συνεδρίου Andrianopoulos et al. (2014), Computers & Geotechnics, 55(1) Papadimitriou et al. (2014), Soil Dynamics & Earthq. Engineering (in press) ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ για το ενδιαφέρον & την παρουσία σας


Κατέβασμα ppt "Γ. Μπουκοβάλας Γ. Μπουκοβάλας (1) Αχ. Παπαδημητρίου (2) Κ. Ανδριανόπουλος (1) Κ. Αναστασόπουλος (3) Ε.Μ.Π. (1) Αντισεισμικός σχεδιασμός μεγάλων χωμάτινων."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google