Κατέβασμα παρουσίασης
Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε
ΔημοσίευσεΘεόκλεια Κακριδής Τροποποιήθηκε πριν 8 χρόνια
1
Παρουσίαση αποτελεσμάτων αναλυτικής διερεύνησης τιμών ελατηρίων και αποσβεστήρων για επιφανειακά θεμέλια σε ρευστοποιήσιμο έδαφος. Επίδραση της συχνότητας, διατύπωση των λύσεων στο πεδίο του χρόνου. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΘΑΛΗΣ – ΕΜΠ (MIS 380043) : ΠΡΩΤΟΤΥΠΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΑΘΡΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΕ ΡΕΥΣΤΟΠΟΙΗΣΙΜΟ ΕΔΑΦΟΣ ΜΕ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΟΝΩΣΗ Ξ. Α. ΚΑΡΑΤΖΙΑ, Γ. Ε. ΜΥΛΩΝΑΚΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ, ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
2
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. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΘΑΛΗΣ – ΕΜΠ (MIS 380043)
3
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΔΙΑΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟΙ ΚΩΔΙΚΕΣ (CONAN, SASSI) ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ - ΣΤΑΤΙΚΗ ΔΥΣΚΑΜΨΙΑ - ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΔΥΣΚΑΜΨΙΑ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΛΥΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΔΙΟ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
4
Γραμμικώς ελαστικό έδαφος, G,, ρ Άκαμπτο θεμέλιο Pe iωt K(ω)C(ω) Pe iωt Αλληλεπίδραση εδάφους – θεμελίωσης (Gazetas 1991, Vrettos 1999, Mylonakis et al 2006) υπο στατικές συνθήκες υπο δυναμικές συνθήκες ή όπου
5
Βραχώδες υπόστρωμα h1h1 h2h2 B h3h3 Μη ρευστοποιήσιμο εδαφικό στρώμα H Ρευστοποιήσιμη ζώνη Μη ρευστοποιήσιμο εδαφικό στρώμα Δυναμική απόκριση επιφανειακού θεμελίου για την κάτωθι στρωματογραφία, υποκείμενου σε αρμονική διέγερση, βάσει ελαστοδυναμικής ανάλυσης
6
Κλειδί στην ανάλυση του μη-γραμμικού φαινομένου της ρευστοποίησης με χρήση ελαστικών μεθόδων είναι: Ουσιαστική μείωση της ταχύτητας διάδοσης διατμητικών κυμάτων στο ρευστοποιήσιμο στρώμα κατά τη διάρκεια του φαινομένου στο 10-30% της αρχικής της τιμής (Miwa & Ikeda 2006, Theocharis 2011) Θεαματική αύξηση του συντελεστή απόσβεσης στο 20% τη στιγμή της ρευστοποίησης καθώς οι απώλειες ενέργειας λόγω τριβής αυξάνονται (λόγω της μείωσης της στιφρότητας) (Theocharis 2011) Άρα η ανάλυση αφορά δύο στάδια: Πριν τη ρευστοποίησηΚατά τη διάρκεια της ρευστοποίησης
7
ΚΥΡΙΕΣ ΔΙΑΣΤΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Πάχος επιφανειακής στρώσης, h 1 Πάχος ρευστοποιήσιμης στρώσης, h 2 Ταχύτητα διατμητικού κύματος στην επιφανειακή στρώση, V s1 Ταχύτητα διατμητικού κύματος στο ρευστοποιήσιμο στρώμα, V s2 Πλάτος θεμελίου, Β Συχνότητα διέγερσης, f ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ Μήκος, L Χρόνος, t
8
Θεώρημα Buckingham (1914) M = 6 : Διαστατικές Παράμετροι N = 2 : Θεμελιώδεις Διαστάσεις M – N = 4 : Αδιάστατες Παράμετροι h 1 /B, h 2 /B, V s1 /V s2, 2πf B/V s1
9
(Σε παρένθεση οι τιμές με ρευστοποίηση) Επιφανειακή στρώσηΡευστοποιήσιμη στρώσηΣτρώση βάσης h 1 /BV s1 β1β1 1 h 2 /BV s2 β2β2 2 h 3 /BV s3 β3β3 3 0.5 100 250 0.030.33 0.5 150 25 (25) 0.03 0.20 (0.20) 0.49 Η/B – (h 1 +h 2 ) B 3000.030.33 1 1 2 2 ταχύτητα διάδοσης διατμητικού κύματος V si σε m/s, πυκνότητα ρ = 2 Mg/m 3 για όλες τις στρώσεις
10
Μοντέλο Κώνου (Wolf & Deeks 2004) Διάδοση-ανάκλαση κυμάτων για κατακόρυφη φόρτιση επιφανειακού θεμελίου σε στρωματομένο έδαφος Μοντέλα κώνου για διαφορετικές μορφές ταλάντωσης
11
11 Αξονοσυμμετρικό προσομοίωμα Συνοριακές συνθήκες για κατακόρυφη και οριζόντια φόρτιση
12
Στατική Δυσκαμψία K i / (G B m ) Κατακόρυφη (m=1) Οριζόντια (m=1) Λικνισμός (m=3) V s1 / V s2 h 1 /Bh 2 /B0.671.674100.671.674100.671.67410 0.5 6.322.971.751.03.082.261.671.310.590.460.390.34 15.952.651.520.883.022.171.391.180.580.450.370.33 25.632.381.250.782.952.061.271.080.580.440.360.33 1 0.54.903.112.391.562.802.391.741.770.530.490.460.44 14.802.871.981.412.752.321.661.640.520.480.450.44 24.582.661.701.252.712.271.581.530.520.480.450.44 2 0.54.103.182.452.302.612.441.852.100.50 0.490.48 14.133.052.342.082.602.421.822.020.500.49 0.48 23.962.882.221.852.542.371.971.920.500.49 0.48 Μείωση 78%, 57% και 38%
13
Δυναμική Δυσκαμψία (Συναρτήσεις δυναμικής εμπέδησης) Ενδεικτική περίπτωση[ ] h 1 / B = 1.0, h 2 / B = 0.5, V s1 / V s2 = 1.67 (10) Στατική Δυσκαμψία Μείωση Κατακόρυφη 50% Οριζόντια 25% Λικνιστική 10%
14
Δυναμική Δυσκαμψία – Eπιρροή λόγου h 1 /B
15
Δυναμική Δυσκαμψία – Eπιρροή λόγου V s1 /V s2
16
Δυναμική Δυσκαμψία – Συγκριτικά αποτελέσματα
17
Η αλληλεπίδραση εδάφους – θεμελίωσης – κατασκευής στο πεδίο του χρόνου προσομοιώνεται από μηχανικά ανάλογα ελατηρίων, απόσβεστήρων και μαζών με πραγματικούς, ανεξάρτητους από τη συχνότητα, συντελεστές (Lumped parameter models) Ισοδυναμία ελαστοδυναμικών λύσεων και μηχανικών αναλόγων Μηδενικής τάξης Απλά μηχανικά ανάλογα (Wolf 1991b) Πρώτης τάξηςΔεύτερης τάξης
18
Ανώμαλο τμήμα Ομαλό τμήμα Ανώμαλο τμήμα Όταν Ομαλό τμήμα όπου p i, q i οι (2M – 1) άγνωστοι συντελεστές που υπολογίζονται μέσω ελαχίστων τετραγώνων:
19
Ανάλυση σε άθροισμα επιμέρους κλασμάτων όπου s l οι πόλοι του S r ( 0 ) και A l τα αντίστοιχα ολοκληρωματικά υπόλοιπα Συνολική προσέγγιση της δυναμικής δυσκαμψίας: ανώμαλο τμήμαόρος δεύτερης τάξηςόρος πρώτης τάξης Δεδομένα: Μιγαδικές δυσκαμψίες Αντίστοιχες συχνότητες Βαθμοί πολυωνύμων Αποτελέσματα: Συντελεστές πολυωνύμων (p i, q i ) Κώδικας σε Matlab
20
ανώμαλο τμήμαόρος δεύτερης τάξηςόρος πρώτης τάξης Μηδενικής τάξηςΠρώτης τάξηςΔεύτερης τάξης
21
χωρίς Πολυωνυμική προσέγγιση δυναμικής δυσκαμψίας επιφανειακού θεμελίου χωρίς ρευστοποίηση [h 1 /B = 2, h 2 /B = 0.5, V s1 /V s2 = 0.67]
22
με Πολυωνυμική προσέγγιση δυναμικής δυσκαμψίας επιφανειακού θεμελίου με ρευστοποίηση [h 1 /B = 2, h 2 /B = 0.5, V s1 /V s2 = 4]
23
Η στατική δυσκαμψία του θεμελίου μειώνεται δραματικά υπό συνθήκες ρευστοποίησης. Το πάχος (h 2 /B) και η στιφρότητα της ρευστοποιήσιμης στρώσης δεν επιδρούν σημαντικά στη δυναμική δυσκαμψία για οριζόντιες και λικνιστικές ταλαντώσεις. Το πάχος (h 1 /B) και η στιφρότητα του επιφανειακού στρώματος (V s1 /V s2 ) είναι σημαντικοί παράγοντες στη δυναμική απόκριση για όλες τις μορφές ταλάντωσης. Λόγω του μεγάλου λόγου στιφρότητας V s1 /V s2, το συνολικό πάχος της εδαφικής στρώσης (Η/Β) είναι ήσσονος σημασίας.
24
Τα αποτελέσματα των αναλύσεων του CONAN βρίσκονται σε καλή συμφωνία με τα αποτελέσματα των ακριβέστερων αναλύσεων μέσω του προγράμματος SASSI. Η ανάπτυξη των μηχανικών αναλόγων επιτρέπει την εφαρμογή των λύσεων στο πεδίο του χρόνου, και την ενσωμάτωση σε προγράμματα δυναμικής ανάλυσης όπως ETABS, ANSYS, OPENSEES κ.α. Η προσέγγιση μέσω αυτών των προσομοιωμάτων είναι εξαιρετική για το εύρος συχνοτήτων που αφορά σε σεισμικές διεγέρσεις.
25
Παρόμοιες παρουσιάσεις
© 2024 SlidePlayer.gr Inc.
All rights reserved.