Απόκριση πολυβάθμιων συστυμάτων [sic] σε κύματα επιφάνειας τύπου Rayleigh

• Κύριος συγγραφέας: Παπαφιλιππάκη, Ζωή
• Άλλοι συγγραφείς: Παπαγεωργίου, Απόστολος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2015
• Θέματα: Αλληλεπίδραση εδάφους-κατασκευής; Κύματα Rayleigh; Soil-structure interactio; Rayleigh waves; 624.176 2

Πολλές από τις υπάρχουσες μεθόδους αξιολόγησης της σεισμικής απόκρισης των κατασκευών και της αλληλεπίδρασης εδάφους – κατασκευής βασίζονται στην υπόθεση ότι η σεισμική διέγερση μπορεί να προσομοιωθεί με διαμήκη ή διατμητικά κύματα, τα οποία προσπίπτουν κατακόρυφα στη θεμελίωση. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα το να θεωρείται ότι η κίνηση που εκτελεί η βάση του θεμελίου αποτελείται από μια κατακόρυφη και μία οριζόντια συνιστώσα και ότι η λικνιστική (στρεπτική κατά οριζόντιο άξονα) απόκριση της κατασκευής θα οφείλεται σε μεγάλο βαθμό από την καθ' ύψος κατανομή της μάζας της. Πειραματικά δεδομένα και θεωρητικές αναλύσεις όμως, έχουν δείξει ότι σεισμικά κύματα που δεν προσπίπτουν κατακόρυφα στο θεμέλιο, και ιδιαίτερα τα κύματα επιφανείας, μπορεί να συμβάλλουν σημαντικά στην απόκριση μίας κατασκευής. Συγκεκριμένα, τα επιφανειακά κύματα Rayleigh, καθώς και επιμήκη και εγκάρσια κύματα προκαλούν επιπρόσθετες εισφορές στον λικνισμό της κατασκευής. Επιπλέον, οι χωρικές μεταβολές της κίνησης ελευθέρου πεδίου (free field motion), δηλαδή η κίνηση λόγω σεισμού εδάφους στο οποίο δεν στηρίζεται θεμελίωση, μπορούν να προκαλέσουν σημαντική μείωση στις υψηλής συχνότητας συνιστώσες της μεταφορικής απόκρισης. Στην παρούσα εργασία θα μελετηθεί η απόκριση ενός συστήματος θεμελίου και ανωδομής, το οποίο υποβάλλεται σε καταπόνηση από κύματα επιφανείας τύπου Rayleigh. Στόχος είναι να δημιουργηθεί ένας αλγόριθμος με τον οποίο θα μπορεί να υπολογιστεί η απόκριση μιας κατασκευής σε κύματα επιφανείας τύπου Rayleigh για διάφορες τιμές των παραμέτρων που ορίζουν τις ιδιότητές της. Με τη βοήθεια του αλγορίθμου αυτού, θα αξιολογηθεί το ποσοστό της οριζόντιας μετατόπισης της κορυφής που οφείλεται στο λικνισμό και την μεταφορική κίνηση που προκαλούν τα συγκεκριμένα κύματα επιφανείας (σε σχέση με τη μετατόπιση που προκαλεί ο "συνολικός σεισμός" ) και θα μελετηθεί η επίδραση που έχουν στη μέγιστη μετατόπιση της κορυφής παράγοντες όπως το σχήμα του πεδίλου που θεωρούμε ότι αντιπροσωπεύει τη θεμελίωση, τα χαρακτηριστικά του κάθε σεισμού και τα χαρακτηριστικά της κατασκευής. Θα διερευνηθεί ακόμη και το εάν ένα επίπεδο πέδιλο αποτελεί καλή προσέγγιση για τη θεμελίωση. Στο πρώτο κεφάλαιο θα γίνει αναφορά στις σεισμικές διεγέρσεις που θα χρησιμοποιηθούν (Halldorsson & Papageorgiou, 2015) και κυρίως στη συνιστώσα τους που αφορά τα κύματα Rayleigh. Στο δεύτερο κεφάλαιο θα παρουσιαστεί το μοντέλο εδάφους κατασκευής, το οποίο έχει προταθεί από τους Luco και Wong (Luco & Wong, 1982), και των συναρτήσεων αντίστασης (impedance functions) της θεμελίωσης (Wong & Luco, 1978b) και θα περιγραφεί αναλυτικά η διαδικασία υπολογισμού της μεταφορικής κίνησης της ανωδομής. Στο τρίτο και στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα των υπολογισμών και τα τελικά διαγράμματα.