Σεισμική συμπεριφορά υψηλής βιομηχανικής κατασκευής αντιδραστήρα διύλισης πετρελαίου αποτελούμενη από μικτό στατικό σύστημα χάλυβα-σκυροδέματος

Seismic behavior of high industrial construction oil refining reactor consisting of a mixed static steel-concrete system (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Ραδαίου, Σμαραγδή
  3. Σεισμική Μηχανική και Αντισεισμικές Κατασκευές (ΣΜΑ)
  4. 24 Σεπτεμβρίου 2022 [2022-09-24]
  5. Ελληνικά
  6. 101
  7. Σκαλωμένος, Κωνσταντίνος
  8. Παπαγιαννόπουλος, Γεώργιος | Χατζηγεωργίου, Γεώργιος
  9. βιομηχανική κατασκευή | διυλιστήριο | αντιδραστήρας | σεισμική συμπεριφορά
  10. 2
  11. 3
  12. 28
  13. Περιέχει: Εικόνες, Σχήματα, Πίνακες, Διαγράμματα
    • Η διπλωματική εργασία έχει στόχο να διερευνήσει την σεισμική συμπεριφορά μιας ειδικής, μη κτιριακής, υψηλής κατασκευής μικτού φέροντα οργανισμού από οπλισμένο σκυρόδεμα και χάλυβα η οποία υποστηρίζει αντιδραστήρα διύλισης πετρελαίου. Η διερεύνηση εστιάζει στην ανελαστική συμπεριφορά της κατασκευής υπό σεισμικά φορτία. Για τον υπό μελέτη φορέα δημιουργήθηκε ένα τρισδιάστατο στατικό μοντέλο το οποίο υποβάλλεται αρχικά σε ιδιομορφική ανάλυση από την οποία προσδιορίζονται οι ιδιοπερίοδοι και ιδιομορφές της κατασκευής. Στην συνέχεια πραγματοποιείται στατική ανελαστική ανάλυση (pushover) με σκοπό να μελετηθεί η καμπύλη ικανότητας και να δοθεί μία πρώτη εικόνα της ανελαστικής συμπεριφοράς της κατασκευής. Εν συνεχεία, πραγματοποιούνται δυναμικές ανελαστικές αναλύσεις χρονοϊστορίας (time-history) κάνοντας χρήση πραγματικών καταγραφών επιταχυνσιογραφημάτων του Ελλαδικού χώρου. Τα αποτελέσματα των μη-γραμμικών αναλύσεων συγκρίνονται μεταξύ τους καθώς επίσης και με τα μεγέθη σχεδιασμού. Παρουσιάζονται τα διαγράμματα των μέγιστων μετακινήσεων κορυφής σε σχέση με τις μέγιστες τέμνουσες βάσης, οι χρονοϊστορίες μετακινήσεων κορυφής σε συνδυασμό με την μέγιστη μετατόπιση σχεδιασμού, οι χρονοϊστορίες επιταχύνσεων και ελέγχονται οι αναπτυσσόμενες τάσεις σε κρίσιμα σημεία της κατασκευής. Έλεγχος γίνεται και στις πλαστικές αρθρώσεις που δημιουργούνται κατά τις ανελαστικές αναλύσεις. Από τα αποτελέσματα των pushover αναλύσεων εξάγεται ότι η κατασκευή έχει παρόμοια συμπεριφορά και στις δύο διευθύνσεις, ότι οι μεγαλύτερες εντάσεις παραλαμβάνονται από τα μέλη Ο/Σ και ότι έχει μικρή δυνατότητα ανελαστικής απόκρισης, κάτι που ήταν αναμενόμενο λαμβάνοντας υπόψη ότι έχει σχεδιαστεί με συντελεστή συμπεριφοράς q=1,5. Από τις ανελαστικές αναλύσεις χρονοϊστορίας διαπιστώθηκε ότι οι σεισμοί του Αιγίου και των Αλκυονίδων οδήγησαν σε ανάπτυξη πλαστικών αρθρώσεων ενώ οι σημαντικές μετακινήσεις κορυφής και επιταχύνσεις που παρατηρήθηκαν είναι πιθανό να προκαλέσουν αστοχία των σωληνώσεων και των εξοπλισμών που φέρει η κατασκευή.
    • This thesis investigates the seismic behavior of a special, tall, mixed steel-concrete structure that supports an oil refining reactor. The structure is 65 m tall and consists of three parts: (a) the concrete frame basement; (b) the steel braced frame that support the oil reactor; and the (c) the steel reactor itself. An inelastic three-dimensional model is created using the plastic hinges theory. First, a modal analysis is performed to obtain the modes and modal shaper of the structure. Then, a static non-linear analysis (pushover) is performed to obtain the capacity curves and to understand the overall inelastic behavior of the structure. Subsequently, dynamic non-linear time-history analysis are performed using three sets of real seismic records of the region including the vertical component of the record. The results of the non-linear analysis are compared each other as well as with results from the elastic analysis to validate the capacity design rules. The diagrams of base shear and top floor displacement for each combination are presented, as well as the time-history results of acceleration and displacement response comparing to maximum design displacement. Furthermore, maximum stresses at critical points of the oil refining reactor are checked against the von mises yielding criterion. The plastic hinges at columns, beams and braces are also presented. The results of the pushover analysis show that the structure has similar behavior in both x and y directions. The structure has limited ductility considering the fact that has been designed with a behavior factor of q = 1.5 and primary damages are expected mainly in concrete members. From the non-linear time-history analysis, it was found that the earthquakes of Aigio and Alkyonides led to the development of plastic hinges while the significant accelerations and displacements observed are likely to cause the failure of the piping and mechanical equipment.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.