Σεισμική Τρωτότητα Κτιρίων Ανελαστικές δυναμικές αναλύσεις με το Ruaumoko 3-D, καμπύλες IDA Προσαυξητικής Δυναμικής Ανάλυσης, σύστημα: «Έδαφος-Θεμελίωση-Ανωδομή»

Seismic Vulnerability of Buildings Inelastic dynamic analyzes with Ruaumoko 3-D, Incremental Dynamic Analysis IDA curves, system: "Soil-Foundation-Structure" (english)

  1. MSc thesis
  2. ΑΝΝΑ-ΣΤΕΛΑ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΟΥ
  3. Διαχείριση Τεχνικών Έργων (ΔΧΤ)
  4. 21 September 2024
  5. Ελληνικά
  6. 148
  7. ΧΑΤΖΗΓΕΩΡΓΙΟΥ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
  8. Γεώργιος Χατζηγεωργίου | Μπαλωμένος Γεώργιος
  9. Ανελαστική Δυναμική Ανάλυση | σύστημα «Έδαφος-Θεμελίωση-Ανωδομή» | Προσαυξητικής Δυναμικής Ανάλυσης | καμπύλες IDA | συντελεστής κλιμάκωσης | ενδοσιμότητα εδάφους | τρισδιάστατος πλαισιωτός φορέας | τρισδιάστατη σεισμική φόρτιση | σεισμική τρωτότητα | δείκτης βλάβης | δείκτης πλαστιμότητας | Inelastic Dynamic Analysis | “Soil-Foundation-Structure” system | Incremental Dynamic Analysis | IDA curves | scale factor | soil tolerance | 3D frame structure | 3D seismic load | seismic vulnerability | damage index | ductility index
  10. Καμπύλες τρωτότητας τεχνικών έργων / ΔΧΤ51
  11. 4
  12. 5
  13. Περιλαμβάνει: Πίνακες, Γραφήματα, Εικόνες, Σ΄χήματα
  14. Σεισμικός Σχεδιασμός Γεωτεχνικών Κατασκευών / Ευαγγελία Γαρίνη & Γεώργιος Χατζηγεωργίου

    • Περίληψη

      Θεματικός πυρήνας της παρούσας Διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της σεισμικής ανελαστικής απόκρισης τρισδιάστατου πλαισιωτού φορέα, από οπλισμένο σκυρόδεμα που υπόκεινται σε πραγματικά ισχυρά σεισμικά γεγονότα.

      Οι βασικές παράμετροι της διερεύνησης αυτής είναι ότι:

      • Λαμβάνονται υπόψιν πραγματικά σεισμικά γεγονότα, τα οποία δρουν στις τρεις διαστάσεις τους - μια κατακόρυφη συνιστώσα και δύο οριζόντιες.
      • Λαμβάνεται υπόψιν η ενδοσιμότητα του εδάφους και θεωρείται ως μια ενιαία οντότητα το σύστημα «Έδαφος-Θεμελίωση-Ανωδομή», η οποία υπόκεινται στο φαινόμενο του σεισμού στις τρεις διαστάσεις. Παράλληλα επιλύεται το σύστημα «Έδαφος-Θεμελίωση-Ανωδομή» και στην περίπτωση που το έδαφος δεν έχει ενδοσιμότητα και θεωρείται βράχος.
      • Συγκρίνονται τα αποτελέσματα για την περίπτωση του ελαστικού εδάφους και για την περίπτωση του βραχώδους εδάφους.
      • Αναλύεται η κατασκευή και για τις δύο περιπτώσεις εδάφους, υπόκειται σε σεισμικά γεγονότα στα οποία εφαρμόζεται η προσαυξητική δυναμική ανάλυση με συντελεστές κλιμάκωσης και προκύπτουν συμπεράσματα σε σχέση με την απόκρισης της κατασκευής και τις βλάβες που προκαλούνται σε αυτήν.


      Ο τρισδιάστατος πλαισιωτός φορέας, από Ο.Σ. έχει διαστασιολογηθεί με το πρόγραμμα στατικών μελετών StereoSTATIKA, σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 2 & 8.

      Τις ανελαστικές αναλύσεις πραγματοποίησε το πρόγραμμα RUAUMOKO 3-D.

       Σε αυτό το λογισμικό εισάγονται δεδομένα, τα οποία είναι οι βασικές παράμετροι της ανάλυσης: α) της κατασκευής, β) του εδάφους και γ) του σεισμικού γεγονότος. Εισάγονται τα πλήρη δεδομένα των κόμβων, των μελών και των διατομών τους, των ελατηρίων, τα οποία προσομοιώνουν το ελαστικό έδαφος, εισάγονται παράμετροι γραφικής απεικόνισης, χρονικής ολοκλήρωσης κ.α.

      Ο φορέας υποβλήθηκε σε αναλύσεις που έγιναν εφαρμόζοντας τα  παρακάτω 10 πραγματικά σεισμικά γεγονότα:

      "Morgan Hill"              -   6.19 Richter

      "L'Aquila_ Italy"         -   6.3 Richter

      "Imperial Valley-06"  -   6.53 Richter

      "Northridge-01"          -   6.69 Richter

      "Loma Prieta"             -   6.93 Richter

      "Cape Mendocino"     -   7.01 Richter

      "Landers"                    -   7.28 Richter

      "Kocaeli_ Turkey"      -   7.51 Richter

      "Chi-Chi_ Taiwan"     -   7.62 Richter

      "Denali_ Alaska"        -   7.9 Richter


      Τα παραπάνω σεισμικά γεγονότα χρησιμοποιούνται για τις 2 περιπτώσεις της κατασκευής: α)  ως ενιαίο σύστημα «Έδαφος-Θεμελίωση-Ανωδομή»,  προσομοιώνοντας το έδαφος ως ελαστικό και β) ως σύστημα «Θεμελίωση-Ανωδομή» εδρασμένο πάνω σε βράχο Αντίστοιχα για τις άνω 2 περιπτώσεις ο κόμβος τέλους όλων των υποστυλωμάτων ισογείου λαμβάνεται με έξι βαθμούς ελευθερίας.

      Γίνεται χρήση της Προσαυξητικής Δυναμικής Ανάλυσης – μέθοδος IDA, όπου εφαρμόζονται στα επιταχυνσιογραφήματα κλιμακούμενοι συντελεστές (scale factors),  οι οποίοι λαμβάνουν τις τιμές 0.16 / 0.30 / 0.50 / 0.70 / 0.90 / 1.00 / 1.10 / 1.30 / 1.50. Από τα δεδομένα που παράγονται, καθώς κλιμακώνεται η ένταση του φαινομένου, προκύπτουν γραφήματα που οπτικοποιούν τις βλάβες του φορέα, το όριο διαρροής και το όριο αστοχίας της κατασκευής, τις τέμνουσες βάσεις και τις μετατοπίσεις των άνω κόμβων στάθμης , για τις άνω α) & β) περιπτώσεις.

    • Abstract

      The thematic core of this Diplomatic thesis is the investigation of the seismic inelastic response of a three-dimensional frame structure, made of reinforced concrete subjected to real strong seismic events.

      The main parameters of this investigation are that:

      • Real seismic events are taken into account which act in their three dimensions - one vertical and two horizontal
      • The tolerance of the soil is taken into account and the "Soil-Foundation-Structure" system is considered as a single entity, which is subject to the earthquake phenomenon in three dimensions. At the same time, the "Soil-Foundation-Structure" system is also solved in the case that the soil is considered as rock.
      • The results for the case of elastic soil and for the case of rocky soil are compared.
      • The structure is analyzed for both soil cases, subjected to seismic events to which the incremental dynamic analysis with scaling factors is applied and conclusions are drawn regarding the response of the structure and the damages caused to it.


      The three-dimensional framed structure, by reinforced concrete, it has been dimensioned with the StereoSTATIKA – a static analysis program, according to Eurocode 2 & 8.

      The inelastic analyzes were performed by the RUAUMOKO 3-D – a static analysis program.

       Data are entered into this software which are the basic parameters of: a) the structure, b) the soil and c) the seismic event analysis. The complete data of the nodes, members and their cross-sections, the springs that simulate the elastic ground are entered, graphical display parameters, time integration, etc. are entered.

      The structure was subjected to analyzes were performed applying the following 10 real seismic events:

      "Morgan Hill"             - 6.19 Richter

      "L'Aquila_ Italy"         - 6.3 Richter

      "Imperial Valley-06"   - 6.53 Richter

      "Northridge-01"        - 6.69 Richter

      "Loma Prieta"            - 6.93 Richter

      "Cape Mendocino"     - 7.01 Richter

      "Landers"                 - 7.28 Richter

      "Kocaeli_Turkey"       - 7.51 Richter

      "Chi-Chi_Taiwan"       - 7.62 Richter

      "Denali_Alaska"         - 7.9 Richter


      The above seismic events are used for the 2 cases of the construction: a) as a single "Soil-Foundation- Structure " system, simulating the soil as elastic and b) as a "Foundation- Structure " system based on rock Correspondingly for the above 2 cases the end node of all ground floor columns is taken with six degrees of freedom.

      The incremental dynamic analysis - IDA method is used, where scale factors are applied to the accelerograms, which take the values 0.16 / 0.30 / 0.50 / 0.70 / 0.90 / 1.00 / 1.10 / 1.30 / 1.50. From the data generated, as the intensity of the phenomenon is scaled, graphs are generated that visualize the damage of the structure, the yield strength and the breaking strength of the structure, the intersecting bases and the displacements of the upper level nodes, for the upper a) & b ) ground cases.

  16. Hellenic Open University
  17. Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές