Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες, εξισώσεις κ.ά
Η διερεύνηση της επίδρασης των επαναλαμβανόμενων σεισμικών διεγέρσεων στις κατασκευές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης είναι απαραίτητη, δεδομένου ότι συχνά σημειώνονται επαναλαμβανόμενοι ισχυροί σεισμοί και λόγω του μικρού χρονικού διαστήματος που μεσολαβεί μεταξύ αυτών είναι αδύνατη η αποκατάστασης τους, με αποτέλεσμα η βλάβη να είναι συσσωρευτική.
Το ενδιαφέρον της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας επικεντρώνεται στο ότι μέχρι σήμερα έχουν μελετηθεί τα δικτυώματα των πυλώνων για μεμονωμένους σεισμούς και όχι για επαναλαμβανόμενες σεισμικές διεγέρσεις, με αποτέλεσμα να επικρατεί λανθασμένη άποψη ως προς την παραμένουσα παραμόρφωση του φορέα. Με την ανάλυση που έγινε αποδεικνύεται ότι η απόκλιση των πυλώνων είναι μεγαλύτερη στις επαναλαμβανόμενες σεισμικές διεργασίες από ότι αυτή της μεμονωμένης δυσμενέστερης σεισμικής δόνησης.
Μελετήθηκαν δύο τύποι πυλώνων (Α & Β) από χάλυβα. Οι ανελαστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν µε το λογιστικό Ruaumoko-3D. Για την ανάλυση των δομικών πλαισίων (πυλώνων) χρησιμοποιήθηκε για κάθε τύπο Α & Β ένα αρχείο δεδομένων, το οποίο αποτελείται από μεγάλο αριθμό γραµµών που περιέχει τις βασικές παραμέτρους της ανάλυσης, τις γωνιακές παραμορφώσεις, τους κόμβους (NODES) του δικτυώματος, τα δομικά στοιχεία (ELEMENTS) του δικτυώματος, τις διατομές (FRAMES),τις παραμέτρους γραφικής απεικόνισης, τις παραμέτρους χρονικής ολοκλήρωσης, τα βάρη, τα φορτία και τις συνιστώσες των σεισμικών διεγέρσεων. Για τις αναλύσεις χρησιμοποιήθηκαν πραγματικοί σεισμοί με τρισδιάστατη δράση (δυο οριζόντιες συνιστώσες και μία κατακόρυφη), που η μεταξύ τους χρονική απόκλιση είναι σχετικά μικρή,γεγονός που πρακτικά καθιστά αδύνατη την επιδιόρθωση των δομικών βλαβών. Στη συνέχεια ακολούθησε η ανάλυση με το άθροισμα των μεμονωμένων σεισμώνμε μεταξύ τους μια σχετικά μικρή παύση ισορροπίας του φορέα 120sec. Ο χρόνος αυτός είναι αρκετός έτσι ώστε να επέλθει η ηρεμία στον φορέα του πυλώνα αφού όλη η ενέργεια λόγω της απόσβεσης έχει απορροφηθεί.
Με την ανάλυση υπολογίστηκαντα απόλυτα μέγιστα μεγέθη παραμόρφωσης καθώς και η παραμένουσα παραμόρφωση των σημείων ελέγχου του φορέα μέσω της διαδικασίας της κλιμάκωσης(scalefactor) τόσο των μονωμένων σεισμικών γεγονότων, όσο και του αθροίσματος (Total) αυτών και ακολούθησε η σύγκριση μεταξύ τους µε τη μορφή γραφημάτων για την διεξαγωγή των τελικών συμπερασμάτων.
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ
ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ
ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ
«ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ»
ΓΕΩΡΓΙΑ ΒΛΑΧΟΥ
ΑΓΡΟΝΟΜΟΣ ΤΟΠΟΓΡΑΦΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣΕ.Μ.Π.
ΚΑΙ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ ΔΧΤ/ΣΘΕΤ, ΕΑΠ
ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΧΑΤΖΗΓΕΩΡΓΙΟΥ
ΠΑΤΡΑ
ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ, 2019
Η παρούσα εργασία αποτελεί πνευματική ιδιοκτησία της φοιτήτριας Γεωργίας Βλάχου που την εκπόνησε. Στο πλαίσιο της πολιτικής ανοικτής πρόσβασης η συγγραφέας/δημιουργός εκχωρεί στο ΕΑΠ, μη αποκλειστική άδεια χρήσης του δικαιώματος αναπαραγωγής, προσαρμογής, δημόσιου δανεισμού, παρουσίασης στο κοινό και ψηφιακής διάχυσής τους διεθνώς, σε ηλεκτρονική μορφή και σε οποιοδήποτε μέσο, για διδακτικούς και ερευνητικούς σκοπούς, άνευ ανταλλάγματος και για όλο το χρόνο διάρκειας των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας. Η ανοικτή πρόσβαση στο πλήρες κείμενο για μελέτη και ανάγνωση δεν σημαίνει καθ’ οιονδήποτε τρόπο παραχώρηση δικαιωμάτων διανοητικής ιδιοκτησίας της συγγραφέας/δημιουργού ούτε επιτρέπει την αναπαραγωγή, αναδημοσίευση, αντιγραφή, αποθήκευση, πώληση, εμπορική χρήση, μετάδοση, διανομή, έκδοση, εκτέλεση, «μεταφόρτωση» (downloading), «ανάρτηση» (uploading), μετάφραση, τροποποίηση με οποιονδήποτε τρόπο, τμηματικά ή περιληπτικά της εργασίας, χωρίς τη ρητή προηγούμενη έγγραφη συναίνεση της συγγραφέα/δημιουργού. Η συγγραφέας /δημιουργός διατηρεί το σύνολο των ηθικών και περιουσιακών της δικαιωμάτων.
«ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣΥΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ»
Γεωργία Βλάχου
Επιτροπή Επίβλεψης Διπλωματικής Εργασίας
Επιβλέπων Καθηγητής:
Γεώργιος Χατζηγεωργίου
Δρ. Πολιτικός Μηχανικός Πανεπιστημίου Πατρών
Συνεπιβλέπουσα Καθηγήτρια:
Μαρία Φαββατά
Δρ. Πολιτικός Μηχανικός Πανεπιστημίου Πατρών
Πάτρα, Σεπτέμβριος 2019
«στους πολυαγαπημένους μου γιους,
Διονύση και Αντώνη»
Ευχαριστίες
Με την ολοκλήρωση της παρούσας διπλωματικής εργασίας, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον επιβλέποντα καθηγητή μου, Δρ. Γεώργιο Χατζηγεωργίου, για τις γνώσεις που μου παρείχε δίνοντας μου αυτό το θέμα, το χρόνο που μου αφιέρωσε καθώς και για την πολύτιμη συμβολή του, που χωρίς αυτή δεν θα ήταν εφικτή η περαίωση της. Επίσης, την Δρ. Μαρία Φαββατά, μέλος της επιτροπής, για την συμμετοχή της και την αξιολόγηση της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας.
Ιδιαιτέρως, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Δρ. Διονύσιο Σέρρα, Πολιτικό Μηχανικό για την σημαντική βοήθειά του στην παρουσίαση των αποτελεσμάτων της εργασίας μου, μέσω γραφικών παραστάσεων.
Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την συμφοιτήτριά μου Ηρώ Αλεξοπούλου, για την συμπαράστασή της,την ευχάριστη συνεργασία που είχαμε όλα αυτά τα χρόνια των μεταπτυχιακών μας σπουδών καθώς και για τη φιλοξενία που μου παρείχε όποτε της ζητήθηκε.
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Η διερεύνηση της επίδρασης των επαναλαμβανόμενων σεισμικών διεγέρσεων στις κατασκευές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης είναι απαραίτητη, δεδομένου ότι συχνά σημειώνονται επαναλαμβανόμενοι ισχυροί σεισμοί και λόγω του μικρού χρονικού διαστήματος που μεσολαβεί μεταξύ αυτών είναι αδύνατη η αποκατάστασης τους, με αποτέλεσμα η βλάβη να είναι συσσωρευτική.
Το ενδιαφέρον της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας επικεντρώνεται στο ότι μέχρι σήμερα έχουν μελετηθεί τα δικτυώματα των πυλώνων για μεμονωμένους σεισμούς και όχι για επαναλαμβανόμενες σεισμικές διεγέρσεις, με αποτέλεσμα να επικρατεί λανθασμένη άποψη ως προς την παραμένουσα παραμόρφωση του φορέα. Με την ανάλυση που έγινε αποδεικνύεται ότι η απόκλιση των πυλώνων είναι μεγαλύτερη στις επαναλαμβανόμενες σεισμικές διεργασίες από ότι αυτή της μεμονωμένης δυσμενέστερης σεισμικής δόνησης.
Μελετήθηκαν δύο τύποι πυλώνων (Α & Β) από χάλυβα. Οι ανελαστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν µε το λογιστικό Ruaumoko-3D. Για την ανάλυση των δομικών πλαισίων (πυλώνων) χρησιμοποιήθηκε για κάθε τύπο Α & Β ένα αρχείο δεδομένων, το οποίο αποτελείται από μεγάλο αριθμό γραµµών που περιέχει τις βασικές παραμέτρους της ανάλυσης, τις γωνιακές παραμορφώσεις, τους κόμβους (NODES) του δικτυώματος, τα δομικά στοιχεία (ELEMENTS) του δικτυώματος, τις διατομές (FRAMES),τις παραμέτρους γραφικής απεικόνισης, τις παραμέτρους χρονικής ολοκλήρωσης, τα βάρη, τα φορτία και τις συνιστώσες των σεισμικών διεγέρσεων. Για τις αναλύσεις χρησιμοποιήθηκαν πραγματικοί σεισμοί με τρισδιάστατη δράση (δυο οριζόντιες συνιστώσες και μία κατακόρυφη), που η μεταξύ τους χρονική απόκλιση είναι σχετικά μικρή,γεγονός που πρακτικά καθιστά αδύνατη την επιδιόρθωση των δομικών βλαβών. Στη συνέχεια ακολούθησε η ανάλυση με το άθροισμα των μεμονωμένων σεισμώνμε μεταξύ τους μια σχετικά μικρή παύση ισορροπίας του φορέα 120sec. Ο χρόνος αυτός είναι αρκετός έτσι ώστε να επέλθει η ηρεμία στον φορέα του πυλώνα αφού όλη η ενέργεια λόγω της απόσβεσης έχει απορροφηθεί.
Με την ανάλυση υπολογίστηκαντα απόλυτα μέγιστα μεγέθη παραμόρφωσης καθώς και η παραμένουσα παραμόρφωση των σημείων ελέγχου του φορέα μέσω της διαδικασίας της κλιμάκωσης(scalefactor) τόσο των μονωμένων σεισμικών γεγονότων, όσο και του αθροίσματος (Total) αυτών και ακολούθησε η σύγκριση μεταξύ τους µε τη μορφή γραφημάτων για την διεξαγωγή των τελικών συμπερασμάτων.
Λέξεις – Κλειδιά
Μεταλλικές κατασκευές γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, RUAUMOKO-3D, σεισμική ακολουθία, παραμένουσα παραμόρφωση
Abstract
The investigation of the effect of repetitive seismic stimuli on high voltage power transmission structures is necessary, as repeated severe earthquakes often occur and due to the short time interval between them, it is impossible for the structures to be restored to their original strength and as a result the damage becomes cumulative.
The interest of this postgraduate thesis focus on the fact that, until now, the pylons have been studied for individual earthquakes and not for recurrent seismic stimuli, resulting in an incorrect view of the remaining deformation of the structure. The analysis made shows that the deviation of the pylons is greater in the recurring seismic processes than the single poorer seismic vibration.
Two types of steel pylons (A & B) were studied. The inelastic analyses were performed with the Ruaumoko-3D software. For the analysis of structural frameworks (pylons), a data file was used for each type of A & B, consisting of a large number of lines containing the basic parameters of the analysis, the angular deformations, the NODES of the net, the structural ELEMENTS of the net, FRAMES, graphical parameters, time integration parameters, weights, loads and seismic excitation components. For the analyses, real earthquakes with three-dimensional action (two horizontal and one vertical) were used, with a relatively small deviation between them, which makes it practically impossible to repair structural damage. Then the analysis with the sum of the individual earthquakes followed, with each other, a relatively small equilibrium pause of the structure 120sec. This time is sufficient so that the structure is calm because all the energy due to damping has been absorbed.
With the analysis, the maximum absolute deformation values were calculated as well as the remaining deformation of the control points of the structure through the scaling process of both the insulated seismic events and their totality and the comparison between them in the form of graphs followed to carry out the final conclusions.
Description: 115589_ VLAHOU_GEORGIA.pdf (pdf) Book Reader