Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται και διερευνάται η σεισμική συμπεριφορά ασύμμετρων μεταλλικών κατασκευών εξοπλισμένων με το σύστημα seesaw (τραμπάλα), μέσω μη-γραμμικών ανελαστικών αναλύσεων χρονοϊστορίας με χρήση πραγματικών επιταχυνσιογραφημάτων ιστορικών σεισμών.

Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική περιγραφή των συστημάτων ελέγχου σεισμικής απόκρισης και της αναγκαιότητά τους για την σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών και παρουσιάζεται η διάταξη του συστήματος seesaw και των μελών που το απαρτίζουν με στόχο να αναδειχθεί το αντικείμενο και ο σκοπός της παρούσας εργασίας.

Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται το σύστημα seesaw (καλώδια, αποσβεστήρες και μεταλλικά ελάσματα), δίνονται οι ιδιότητες τους και περιγράφονται οι κανονιστικές διατάξεις για τον σχεδιασμό τους.

Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι υπό μελέτη κατασκευές ως προς την γεωμετρία τους, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά και τα υλικά των δομικών μελών και των καλωδίων που τις αποτελούν, καθώς και τα φορτία που λήφθηκαν υπόψη. Οι κατασκευές αφορούν δισδιάστατα συμμετρικά πλαίσια τριών, έξι και εννέα ορόφων, δισδιάστατα πλαίσια έξι και εννέα ορόφων τα οποία φέρουν εσοχές καθ’ ύψος και τρισδιάστατες ασύμμετρες κατασκευές πέντε ορόφων με εσοχές καθ’ ύψος και μη-συμμετρική κάτοψη. Επιπλέον, παρουσιάζεται η ιδιομορφική φασματική ανάλυση που πραγματοποιείται στις κατασκευές και περιγράφεται η μη γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας και τα επιταχυνσιογραφήματα των σεισμών που λαμβάνονται υπόψη. Σημειώνεται ότι οι αναλύσεις πραγματοποιούνται σε όλες τις κατασκευές χωρίς να διαθέτουν το σύστημα seesaw και διαθέτοντας το σύστημα σε δύο διαφορετικές διατάξεις Α και Β οι οποίες περιγράφονται για να αναδειχθεί η αναγκαιότητα και η αποτελεσματικότητά του.

Στο τέταρτο και πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα όλων των μη-γραμμικών ανελαστικών αναλύσεων χρονοϊστορίας για τα δισδιάστατα πλαίσια και τις τρισδιάστατες κατασκευές αντίστοιχα. Ως δείκτες σεισμικής απόκρισης εξάγονται οι κατανομές των πλαστικών αρθρώσεων των μελών και υπολογίζονται η σχετική μετακίνηση των ορόφων (IDR), η παραμένουσα σχετική μετακίνηση των ορόφων (RIDR) και η μέγιστη επιτάχυνση των ορόφων (PFA), καθώς και οι δυνάμεις των καλωδίων και των αποσβεστήρων. Επιπλέον, παρουσιάζονται τα μέγιστα εντατικά μεγέθη του οριζόντιου και του κατακόρυφου μεταλλικού ελάσματος της τραμπάλας με στόχο την διαστασιολόγησή τους.

Τέλος, στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα γενικά συμπεράσματα της διπλωματικής εργασίας και διατυπώνονται προτάσεις για την περαιτέρω διερεύνηση του συστήματος seesaw σε ασύμμετρες κατασκευές.

In this diploma thesis, the seismic behavior of non-symmetrical steel structures equipped with the seesaw system is examined and investigated through nonlinear inelastic timehistory analysis using real accelerograms of historical earthquakes.

In the first chapter, a general description of seismic response control systems and their
necessity for the seismic performance of structures is provided, along with a presentation of the seesaw system's configuration and its components, aiming to highlight the scope and purpose of this diploma thesis.

In the second chapter, the components of the seesaw system (cables, dampers, steel plates) are described in detail, their properties are provided, and the regulatory provisions for their design are explained.

In the third chapter, the studied structures are presented in terms of their geometry, the geometric characteristics, and the materials of the structural members and cables that comprise them, as well as the loads considered. The structures include two dimensional symmetrical frames of three, six, and nine stories, two-dimensional frames of six and nine stories with setbacks in height, and three-dimensional asymmetric five-story structures with setbacks in height and non-symmetrical floor plans. Additionally, the modal spectrum analysis conducted on the structures is presented, and the nonlinear time-history analysis along with the considered earthquake accelerograms, is described. It is noted that the analyses are carried out on all structures without having the seesaw system and with the system equipped in two different configurations, A and B, which are described to highlight its necessity and effectiveness.

In the fourth and fifth chapters, the results of all the nonlinear inelastic time-history analyses for the two-dimensional frames and three-dimensional structures, respectively, are presented and commented on. Seismic response indicators such as the distributions of plastic hinges in the members, interstory drift ratio (IDR), residual interstory drift ratio (RIDR), peak floor acceleration (PFA), and the forces in the cables and dampers are extracted. Additionally, the maximum stress intensities of the horizontal and vertical steel plates of the seesaw are presented for their design.

Finally, in the sixth and final chapter, the general conclusions of the diploma thesis are
presented, and proposals for further investigation of the seesaw system in asymmetric
structures are made.