Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την “τυφλή” πρόβλεψη της δυναμικής συμπεριφοράς ενός δοκιμαστικού προτύπου κλίμακας 1:2 ασύμμετρου κτιρίου οπλισμένου σκυροδέματος επτά επιπέδων με μαλακούς ορόφους και ασυμμετρίες τυπικές των γκρεμισμένων κτιρίων στον ML-6.6 σεισμό που σημειώθηκε στην περιοχή Mei...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12500 |
| id |
nemertes-10889-12500 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Μη γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας Δοκιμή σεισμικής τράπεζας Μη γραμμική ανάλυση Διαγωνισμός πρόβλεψης NCREE Tainan blind contest Non-linear dynamic response Asymmetric multi-storey reinforced concrete buildings |
| spellingShingle |
Μη γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας Δοκιμή σεισμικής τράπεζας Μη γραμμική ανάλυση Διαγωνισμός πρόβλεψης NCREE Tainan blind contest Non-linear dynamic response Asymmetric multi-storey reinforced concrete buildings Παπαμιχελάκης, Μενέλαος Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την “τυφλή” πρόβλεψη της δυναμικής συμπεριφοράς ενός δοκιμαστικού προτύπου κλίμακας 1:2 ασύμμετρου κτιρίου οπλισμένου σκυροδέματος επτά επιπέδων με μαλακούς ορόφους και ασυμμετρίες τυπικές των γκρεμισμένων κτιρίων στον ML-6.6 σεισμό που σημειώθηκε στην περιοχή Meinong της πόλης Kaohsiung, Ταϊβάν, στις 6 Φεβρουαρίου 2016. Η υψηλή απόδοση της σεισμικής τράπεζας στο Εργαστήριο NCREE Tainan είναι ικανή να αναπαράγει τα χαρακτηριστικά των κινήσεων εδάφους κοντά στο πραγματικό σφάλμα του σεισμού. Οι πραγματικές χρονοιστορίες επιτάχυνσης της πορείας του τραπεζιού και στις τρεις κατευθύνσεις, πέντε συνεχόμενων εδαφικών κινήσεων, χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του μοντέλου. Το μοντέλο του κτηρίου είναι 7m-με-3.5m σε κάτοψη με συγκεντρωμένες μάζες στο κέντρο των πλακών, ασύμμετρα τοιχώματα στους 5 επάνω ορόφους και διαφορετικές διατομές υποστυλωμάτων στις απέναντι πλευρές. Προβλήματα όπως η προσομοίωση των ιδιοτήτων των δομικών στοιχείων (π.χ. η ενεργός δυσκαμψία και οι πλαστικές ιδιότητες άρθρωσης) αλλά και η ασυμμετρία του τοιχώματος έχουν αντιμετωπίστηκαν επαρκώς, καθώς και η σωστή χρήση των αρχείων εδάφους και των παραμέτρων απόσβεσης και αναλισκόμενης ενέργειας έγινε προσεχτικά με την επίβλεψη του Ομότιμου Καθηγητή Μιχαήλ Ν. Φαρδή. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης θα συγκριθούν με τη δομική απόκριση μετά τη δοκιμή στον τραπέζι ανακίνησης στο εργαστήριο του NCREE. Ο στόχος είναι να βρεθούν αποτελεσματικές προσεγγίσεις αξιολόγησης σεισμικών επιδόσεων για τα ανεπαρκή κτίρια από σκυρόδεμα, όπως αυτό που μελετήθηκε στην παρούσα διπλωματική εργασία. Στην 1η Ενότητα γίνεται μία εισαγωγή στην ανακοίνωση και το περιεχόμενο του διαγωνισμού πρόβλεψης, στο κράτος της Δημοκρατίας της Κίνας και στο Εθνικό Κέντρο Έρευνας Αντισεισμικής Μηχανικής, ΤΑΙΒΑΝ (NCREE). Στην 2η Ενότητα παρουσιάζεται αναλυτικά τα γεωμετρικά στοιχεία της κατασκευής, δομικών στοιχειών και διατομών, δείχνοντας όψεις, κατόψεις και λεπτομέρειες διατομών. Στην 3η Ενότητα υπολογίζονται σύμφωνα με τα δεδομένα που δίνονται από τον διαγωνισμό οι βασικές ιδιότητες και μεγέθη όλων των στοιχείων χρησιμοποιώντας αναλυτικές εξισώσεις, με σκοπό την εύρεση των τροποποιητικών συντελεστών που θα εισαχθούν στο υπολογιστικό πακέτο ανάλυσης ANSR UoP για να υπολογίσουμε τη μη-γραμμική δυναμική συμπεριφορά του φορέα. Στην 4η Ενότητα, που αφορά την ίδια την ανάλυση, περιγράφεται αρχικά το θεωρητικό υπόβαθρο της ανακυκλιζόμενης φόρτισης και της σημασίας της απόσβεσης που χρησιμοποιείται. Στην συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικές και κύριες παραδοχές που πρέπει να γίνονται σε τέτοιου τύπου αναλύσεις, η κατασκευή του φορέα στο εργαστήριο του NCREE σε κλίμακα 1:2 και το σενάριο σεισμού που θα χρησιμοποιηθεί τόσο στο πείραμα όσο και στην παρούσα διπλωματική εργασία που θα προσπαθήσει να προσεγγίσει την πραγματική απόκριση. Στην 5η Ενότητα παρουσιάζεται η εικόνα του φορέα μετά το τέλος της σεισμικής φόρτισης δείχνοντας τις αστοχίες των στοιχειών για λόγο απόσβεσης και 5% και 8.5% και βάσει των συμπερασμάτων εξάγονται τα αποτελέσματα του βασικού ενδιαφέροντος για εποπτικούς και συμπερασματικούς σκοπούς. Στην 6η Ενότητα θα γίνει η σύγκριση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης της παρούσας διπλωματικής εργασίας με αυτά των νικητών και του πειράματος, δείχνοντας με ακρίβεια την προσέγγιση τους σε καθένα από αυτά. Στην 7η Ενότητα η παρούσα διπλωματική εργασία καταλήγει στα κύρια συμπεράσματα της ανάλυσης και των αποτελεσμάτων της. |
| author2 |
Φαρδής, Μιχαήλ |
| author_facet |
Φαρδής, Μιχαήλ Παπαμιχελάκης, Μενέλαος |
| format |
Thesis |
| author |
Παπαμιχελάκης, Μενέλαος |
| author_sort |
Παπαμιχελάκης, Μενέλαος |
| title |
Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| title_short |
Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| title_full |
Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| title_fullStr |
Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| title_full_unstemmed |
Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| title_sort |
προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12500 |
| work_keys_str_mv |
AT papamichelakēsmenelaos prosomoiōsēmēgrammikēsdynamikēssymperiphorasasymmetroupolyōrophouktēriouoplismenouskyrodematos AT papamichelakēsmenelaos simulationofnonlineardynamicresponseofanasymmetricmultiatoreyreinforcedconcretebuilding |
| _version_ |
1771297296357523456 |
| spelling |
nemertes-10889-125002022-09-05T20:42:57Z Προσομοίωση μη-γραμμικής δυναμικής συμπεριφοράς ασύμμετρου πολυώροφου κτηρίου οπλισμένου σκυροδέματος Simulation of non-linear dynamic response of an asymmetric multi-atorey reinforced concrete building Παπαμιχελάκης, Μενέλαος Φαρδής, Μιχαήλ Φαρδής, Μιχαήλ Papamichelakis, Menelaos Μη γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας Δοκιμή σεισμικής τράπεζας Μη γραμμική ανάλυση Διαγωνισμός πρόβλεψης NCREE Tainan blind contest Non-linear dynamic response Asymmetric multi-storey reinforced concrete buildings Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την “τυφλή” πρόβλεψη της δυναμικής συμπεριφοράς ενός δοκιμαστικού προτύπου κλίμακας 1:2 ασύμμετρου κτιρίου οπλισμένου σκυροδέματος επτά επιπέδων με μαλακούς ορόφους και ασυμμετρίες τυπικές των γκρεμισμένων κτιρίων στον ML-6.6 σεισμό που σημειώθηκε στην περιοχή Meinong της πόλης Kaohsiung, Ταϊβάν, στις 6 Φεβρουαρίου 2016. Η υψηλή απόδοση της σεισμικής τράπεζας στο Εργαστήριο NCREE Tainan είναι ικανή να αναπαράγει τα χαρακτηριστικά των κινήσεων εδάφους κοντά στο πραγματικό σφάλμα του σεισμού. Οι πραγματικές χρονοιστορίες επιτάχυνσης της πορείας του τραπεζιού και στις τρεις κατευθύνσεις, πέντε συνεχόμενων εδαφικών κινήσεων, χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του μοντέλου. Το μοντέλο του κτηρίου είναι 7m-με-3.5m σε κάτοψη με συγκεντρωμένες μάζες στο κέντρο των πλακών, ασύμμετρα τοιχώματα στους 5 επάνω ορόφους και διαφορετικές διατομές υποστυλωμάτων στις απέναντι πλευρές. Προβλήματα όπως η προσομοίωση των ιδιοτήτων των δομικών στοιχείων (π.χ. η ενεργός δυσκαμψία και οι πλαστικές ιδιότητες άρθρωσης) αλλά και η ασυμμετρία του τοιχώματος έχουν αντιμετωπίστηκαν επαρκώς, καθώς και η σωστή χρήση των αρχείων εδάφους και των παραμέτρων απόσβεσης και αναλισκόμενης ενέργειας έγινε προσεχτικά με την επίβλεψη του Ομότιμου Καθηγητή Μιχαήλ Ν. Φαρδή. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης θα συγκριθούν με τη δομική απόκριση μετά τη δοκιμή στον τραπέζι ανακίνησης στο εργαστήριο του NCREE. Ο στόχος είναι να βρεθούν αποτελεσματικές προσεγγίσεις αξιολόγησης σεισμικών επιδόσεων για τα ανεπαρκή κτίρια από σκυρόδεμα, όπως αυτό που μελετήθηκε στην παρούσα διπλωματική εργασία. Στην 1η Ενότητα γίνεται μία εισαγωγή στην ανακοίνωση και το περιεχόμενο του διαγωνισμού πρόβλεψης, στο κράτος της Δημοκρατίας της Κίνας και στο Εθνικό Κέντρο Έρευνας Αντισεισμικής Μηχανικής, ΤΑΙΒΑΝ (NCREE). Στην 2η Ενότητα παρουσιάζεται αναλυτικά τα γεωμετρικά στοιχεία της κατασκευής, δομικών στοιχειών και διατομών, δείχνοντας όψεις, κατόψεις και λεπτομέρειες διατομών. Στην 3η Ενότητα υπολογίζονται σύμφωνα με τα δεδομένα που δίνονται από τον διαγωνισμό οι βασικές ιδιότητες και μεγέθη όλων των στοιχείων χρησιμοποιώντας αναλυτικές εξισώσεις, με σκοπό την εύρεση των τροποποιητικών συντελεστών που θα εισαχθούν στο υπολογιστικό πακέτο ανάλυσης ANSR UoP για να υπολογίσουμε τη μη-γραμμική δυναμική συμπεριφορά του φορέα. Στην 4η Ενότητα, που αφορά την ίδια την ανάλυση, περιγράφεται αρχικά το θεωρητικό υπόβαθρο της ανακυκλιζόμενης φόρτισης και της σημασίας της απόσβεσης που χρησιμοποιείται. Στην συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικές και κύριες παραδοχές που πρέπει να γίνονται σε τέτοιου τύπου αναλύσεις, η κατασκευή του φορέα στο εργαστήριο του NCREE σε κλίμακα 1:2 και το σενάριο σεισμού που θα χρησιμοποιηθεί τόσο στο πείραμα όσο και στην παρούσα διπλωματική εργασία που θα προσπαθήσει να προσεγγίσει την πραγματική απόκριση. Στην 5η Ενότητα παρουσιάζεται η εικόνα του φορέα μετά το τέλος της σεισμικής φόρτισης δείχνοντας τις αστοχίες των στοιχειών για λόγο απόσβεσης και 5% και 8.5% και βάσει των συμπερασμάτων εξάγονται τα αποτελέσματα του βασικού ενδιαφέροντος για εποπτικούς και συμπερασματικούς σκοπούς. Στην 6η Ενότητα θα γίνει η σύγκριση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης της παρούσας διπλωματικής εργασίας με αυτά των νικητών και του πειράματος, δείχνοντας με ακρίβεια την προσέγγιση τους σε καθένα από αυτά. Στην 7η Ενότητα η παρούσα διπλωματική εργασία καταλήγει στα κύρια συμπεράσματα της ανάλυσης και των αποτελεσμάτων της. This diploma thesis deals with the "blind" prediction of the dynamic behavior of a standard 1:2 asymmetric seven-storey reinforced concrete building with soft floors and asymmetries typical of demolished buildings in the ML-6.6 earthquake that occurred in the Meinong area of Kaohsiung city, Taiwan , on February 6, 2016. The high performance of the seismic table at the NCREE Tainan Laboratory is capable of reproducing the characteristics of ground movements near the real earthquake error. The actual accelerograms which move the table in the three directions, five consecutive ground movements, are used to analyze the model. The building's model is 7m-by-3.5m in plan view with concentric masses in the center of the slabs, asymmetrical walls on the 5 upper floors and different column sections across the opposite sides. Problems such as the simulation of structural properties (e.g. effective stiffness and plastic hinge properties) and wall asymmetry have been adequately addressed, as well as the correct use of ground records, damping and dissipation energy parameters under the supervision of the Professor Emeritus Michael N. Fardis. The results of the analysis will be compared with the structural response after the test at the shaking table at the NCREE laboratory. The aim is to find effective seismic assessment approaches for inadequate concrete buildings, such as the one studied in this diploma thesis. In Section 1 there is an introduction to the announcement and the content of the forecasting contest in the state of the Republic of China and the National Center for Research in Earthquake Engineering, NCEN. In Section 2, the geometric elements of the structure, structural elements and cross sections are presented, showing views, planes and cross-sectional details. In Section 3, the baseline properties and sizes of all elements are calculated using analytical equations in order to find the modifying coefficients to be introduced into the ANSR UoP dynamic analysis package to calculate the non-linear dynamic behavior of the model. In Section 4, dealing with the analysis itself, the theoretical background of cycling loading and the importance of the damping used is described initially. Description of the main and most important assumptions to be made in such analyzes, the construction of the model in the NCREE laboratory at a scale of 1: 2 and the earthquake scenario to be used both in the experiment and in the present thesis which will try to approach the actual response. The 5th Section presents the results after the end of the seismic load, indicating the faults of the elements for the damping ratio of 5% and 8.5%, and based on the conclusions, the results of the main interest for supervisory and concluding purposes are derived. The 6th Section will compare the results of the analysis of this diploma thesis with those of the winners and the experiment, showing precisely their approach to each of them. In the 7th Section this diploma thesis ends with the main conclusions of the analysis and its results. 2019-08-30T16:54:14Z 2019-08-30T16:54:14Z 2019-07 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12500 gr 0 application/pdf |
