Ελαστικά Φάσματα Σχεδιασμού για Ρευστοποιήσιμα Εδάφη

Παρουσίαση με θέμα: "Ελαστικά Φάσματα Σχεδιασμού για Ρευστοποιήσιμα Εδάφη"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 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

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

3 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) ???

4 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

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

6 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

7 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)

8 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)

9 5 Πραγματικές χρονο-ιστορίες
Μη-γραμμικές Αριθμητικές Αναλύσεις ………… 5 Πραγματικές χρονο-ιστορίες 2 Σεισμικά Σενάρια PGA = 0.30g PGA = 0.15g

10 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 − 𝜇∙𝑎 PGA 2 tanh 10 𝑇− Τ ο α Τ = 1+ 𝜇∙𝑎 PGA − 𝜇∙𝑎 PGA 2 tanh 10 𝑇− Τ ο Dr = 40% Dr = 60% Ιστορικά Περιστατικά 𝑎 PGA = 𝑐𝑜𝑠 𝜋 FS 𝐿,𝑚𝑖𝑛

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

12 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 ? ? ?

13 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

14 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

15 Παράδειγμα ……….. π.χ. Επιτάχυνση σχεδιασμού: ag = 0.25g
Χωρίς ρευστοποίηση: Κατηγορία εδάφους B 1.20*0.25g = 0.30g Ρευστοποιημένο: *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)= ∙tanh[10(T-0.60)]

16 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.

17 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 …………