Ελαστικά Φάσματα Σχεδιασμού για Ρευστοποιήσιμα Εδάφη ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ Ελαστικά Φάσματα Σχεδιασμού για Ρευστοποιήσιμα Εδάφη Γ. Μπουκοβάλας Γ. Τσιάπας Νοέμβριος 2015

Επίδραση ρευστοποίησης ……… Port Island – Σεισμός Kobe (1995) Σημαντική απομείωση της δόνησης

Αριθμητική προσομοίωση ……… Port Island – Σεισμός Kobe (1995) 1m 0.5m 3m 13m FLAC… NTUA-SAND (Andrianopoulos et al. 2010) Πρόβλεψη με απλοποιημένες μεθόδους (π.χ. Shake) ???

Wildlife Liquefaction Array Βιβλιογραφική ανασκόπηση ……… Miwa & Ikeda (2006): Ισοδύναμες γραμμικές (e.g. SHAKE type) αναλύσεις σε ρευστοποιημένο έδαφος Απομείωση Gmax σε Gliq Θεώρηση σταθερού G/Gliq .vs. γ Εκτίμηση Gliq με βάση Gmax & FSL Wildlife Liquefaction Array Superstition Hills (1987) FSL=0.80

Βιβλιογραφική ανασκόπηση ……… Youd & Carter (2005): Επίδραση τμήματος δόνησης πριν τη ρευστοποίηση WLA – Superstition Hills (1987) FSL=0.80 t = 0 - 15sec ru,max = 0.20

Η Μεθοδολογία “Παρεμβολής” …… WLA – Superstition Hills (1987) Πραγματικό - FSL = 0.80 Μη ρευστοποιημένο (NL) FSL > 1.20 Ρευστοποιημένο (L) - FSL ≈ 0 Sa 𝑅𝐸𝐴𝐿 𝑇 = Sa 𝑁𝐿 𝑇 −𝑎(𝑇) Sa 𝑁𝐿 𝑇 − Sa 𝐿 𝑇

Η Μεθοδολογία “Παρεμβολής” …… Α) Εκτέλεση “ισοδύναμης γραμμικής” ανάλυσης για μη-ρευστοποιημένο έδαφος (SaNL) Β) Εκτέλεση “ισοδύναμης γραμμικής” ανάλυσης για ρευστοποιημένο έδαφος (SaL) (κατά Miwa & Ikeda, 2006) Γ) Παρεμβολή μεταξύ Α και Β: Sa 𝑅𝐸𝐴𝐿 𝑇 = Sa 𝑁𝐿 𝑇 −𝑎(𝑇) Sa 𝑁𝐿 𝑇 − Sa 𝐿 𝑇 Συντελεστής συσχέτισης α: 𝑎(𝑇)= Sa 𝑁𝐿 𝑇 − Sa 𝑅𝐸𝐴𝐿 𝑇 Sa 𝑁𝐿 𝑇 − Sa 𝐿 𝑇 α = 0  SaREAL = SaΝL (FSL > 1) α = 1  SaREAL = SaL (FSL = 0)

Κώδικας Πεπερασμένων Διαφορών FLAC Μη-γραμμικές Αριθμητικές Αναλύσεις ………… Dr = 40 & 60 % Hliq = 2, 4, 6, 8, 10m 10 εδαφικά προφίλ Κώδικας Πεπερασμένων Διαφορών FLAC Καταστατικό Προσομοίωμα ΝΤUA-Sand (Andrianopoulos et al. 2010)

5 Πραγματικές χρονο-ιστορίες Μη-γραμμικές Αριθμητικές Αναλύσεις ………… 5 Πραγματικές χρονο-ιστορίες 2 Σεισμικά Σενάρια PGA = 0.30g PGA = 0.15g

Βαθμονόμηση ……… α Τ = 1+ 𝜇∙𝑎 PGA 2 + 1− 𝜇∙𝑎 PGA 2 tanh 10 𝑇− Τ ο Το Το μ*aPGA μ*aPGA α Τ = 1+ 𝜇∙𝑎 PGA 2 + 1− 𝜇∙𝑎 PGA 2 tanh 10 𝑇− Τ ο α Τ = 1+ 𝜇∙𝑎 PGA 2 + 1− 𝜇∙𝑎 PGA 2 tanh 10 𝑇− Τ ο Dr = 40% Dr = 60% Ιστορικά Περιστατικά 𝑎 PGA = 1 2 1+𝑐𝑜𝑠 𝜋 2 FS 𝐿,𝑚𝑖𝑛 0.75 1.20

Αξιολόγηση Αριθμητικών Αναλύσεων ……… μ = 0.80 To = 0.60sec Dr = 40% Dr = 60% Ιστορικά Περιστατικά FSL = 0.40

Εισαγωγή στα Φάσματα Σχεδιασμού……. π.χ. Ευρωκώδικας 8 A D C B,E TB TC Κατ. A Κατ. B Κατ. C Κατ. D Κατ. E Ρευστοποιημένο TB (sec) 0.15 0.20 TC (sec) 0.40 0.50 0.60 0.80 S 1.00 1.20 1.15 1.35 1.40 ? ? ?

Φάσματα Σχεδιασμού για Ρευστοποιημένα Εδάφη Αποτελέσματα “Ισοδύναμων Γραμμικών” αναλύσεων ………. PGA=S∙ag S ≈ 0.50 Κατ. A Κατ. B Κατ. C Κατ. D Κατ. E Ρευστοποιημένο TB (sec) 0.15 0.20 TC (sec) 0.40 0.50 0.60 0.80 S 1.00 1.20 1.15 1.35 1.40 0.50 1.40 0.50

Φάσματα Σχεδιασμού για Ρευστοποιημένα Εδάφη Κατ. A Κατ. B Κατ. C Κατ. D Κατ. E Ρευστοποιημένο TB (sec) 0.15 0.20 TC (sec) 0.40 0.50 0.60 0.80 S 1.00 1.20 1.15 1.35 1.40 Type A Type B Type C Type D Type E Liquefied TB (sec) 0.15 0.20 0.50 TC (sec) 0.40 0.60 0.80 1.40 S 1.00 1.20 1.15 1.35 0.50 1.40 0.50

Παράδειγμα ……….. π.χ. Επιτάχυνση σχεδιασμού: ag = 0.25g Χωρίς ρευστοποίηση: Κατηγορία εδάφους B 1.20*0.25g = 0.30g Ρευστοποιημένο: 0.5*0.25g = 0.125g FSL,min = 0.80 Sa PRED 𝑇 = Sa 𝑁𝐿 𝑇 −𝑎(𝑇) Sa 𝑁𝐿 𝑇 − Sa 𝐿 𝑇 aPGA=0.45, μ=0.80 & Το=0.60s a(T)=0.68+0.32∙tanh[10(T-0.60)]

Σας Ευχαριστώ Η παρούσα έρευνα έχει συγχρηματοδοτηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο – ΕΚΤ) και από εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Εθνικού Στρατηγικού Πλαισίου Αναφοράς (ΕΣΠΑ) – Ερευνητικό Χρηματοδοτούμενο Έργο: ΘΑΛΗΣ. Επένδυση στην κοινωνία της γνώσης μέσω του Ευρωπαϊκού Κοινωνικού Ταμείου.

Η Μεθοδολογία “Επαλληλίας” Καθορισμός του χρόνου επιφανειακής εκδήλωσης ρευστοποίησης tL,gr ≈ 1.6 sec 2. Ανάλυση του Αρχικού Τμήματος με ιδιότητες φυσικού εδάφους (π.χ. τύπου SHAKE) 3. Ανάλυση του Δεύτερου Τμήματος με ιδιότητες ρευστοποιημένου εδάφους (π.χ. Miwa & Ikeda) 4. Επαλληλία …………