Ψευδοδυναμικές δοκιμές για τον έλεγχο της σεισμικής συμπεριφοράς βάθρων γεφυρών με δυνατότητα λικνισμού

• Κύριος συγγραφέας: Διγενής, Σπυρίδων
• Άλλοι συγγραφείς: Μπούσιας, Ευστάθιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Ψευδοδυναμική δοκιμή; Λικνισμός; Βάθρο γέφυρας; Structural resilience of bridges; Seismic forces; 624.257

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή εξετάζεται πειραματικά η σεισμική συμπεριφορά βάθρων γεφυρών, με λικνισμό στο επίπεδο της θεμελίωσης. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται γέφυρα 2 ανοιγμάτων, στην οποία το κατάστρωμα συνδέεται μονολιθικά με το μεσαίο βάθρο, ενώ στηρίζεται σε ζεύγος ελαστικών εφεδράνων στα 2 ακρόβαθρα. Ακολουθείται η πειραματική διαδικασία της ψευδοδυναμικής δοκιμής με τη μέθοδο των υποκατασκευών. Το βάθρο της γέφυρας κατασκευάστηκε με κλίμακα ½, πακτωμένο στο ισχυρό δάπεδο του εργαστηρίου, ενώ το κατάστρωμα και η θεμελίωση προσομοιώθηκαν αριθμητικά. Η γέφυρα υποβλήθηκε στη σεισμική καταγραφή της διεύθυνσης Υ, του σταθμού Herceq Novi, από το σεισμό του Montenegro το 1979. Εξετάστηκαν 2 σενάρια προσομοίωσης της γέφυρας. Στο πρώτο σενάριο λήφθηκε υπόψη η επιρροή της δυστρεψίας του καταστρώματος στην στροφή της κεφαλής του βάθρου, ενώ στο δεύτερο αγνοήθηκε. Για κάθε σενάριο προσομοίωσης, διενεργήθηκε μία δοκιμή κατά την οποία το βάθρο είχε τη δυνατότητα λικνισμού, μέσω της αριθμητικής προσομοίωσης της θεμελίωσης, και μία δεύτερη κατά την οποία ήταν πακτωμένο. Μετά το πέρας των ψευδοδυναμικών δοκιμών, το βάθρο υποβλήθηκε σε κυκλική φόρτιση μέχρι την πλήρη αστοχία του. Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια σύντομη καταγραφή της επικρατούσας αντίληψης του σύγχρονου αντισεισμικού σχεδιασμού, ο οποίος θεωρεί ότι το σύστημα εδάφους – θεμελίωσης έχει πάντα γραμμική συμπεριφορά. Στη συνέχεια τίθεται το ζήτημα της μη γραμμικής συμπεριφοράς της θεμελίωσης και δίνεται το αντικείμενο της παρούσας εργασίας. Το κεφάλαιο κλείνει με βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με το αντικείμενο του λικνισμού της θεμελίωσης. Στο Κεφάλαιο 2 προσεγγίζεται φυσικά και τεκμηριώνεται μαθηματικά το φαινόμενο του λικνισμού ενός απαραμόρφωτου σώματος επί ελαστικού εδάφους. Επιπλέον δίνονται λεπτομέρειες για το μακρομοντέλο του συστήματος εδάφους – θεμελίωσης το οποίο χρησιμοποιείται. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η ψευδοδυναμική δοκιμή με τη μέθοδο των υποκατασκευών, η οποία χρησιμοποιείται για την πειραματική διερεύνηση της συμπεριφοράς του βάθρου. Στο κεφάλαιο 4 δίνονται λεπτομέρειες για το σχεδιασμό της πρωτότυπης γέφυρας, ο οποίος έγινε σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8. Στο Κεφάλαιο 5 περιέχονται όλα τα στοιχεία που αφορούν το σχεδιασμό και την υλοποίηση της πειραματικής διαδικασίας. Δίνονται οι λεπτομέρειες για καθεμιά από τις υποκατασκευές, στις οποίες χωρίζεται η γέφυρα, και ο τρόπος λειτουργίας του προγράμματος συντονιστή της ψευδοδυναμικής δοκιμής, UI-SimCor. Επίσης περιγράφεται λεπτομερώς η λειτουργία του κώδικα StruLab-API, ο οποίος καθιστά ικανή την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του πειραματικού δοκιμίου του βάθρου, με το αναλυτικό προσομοίωμα της γέφυρας. Τέλος δίνονται όλες οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες του δοκιμίου. Στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των ψευδοδυναμικών δοκιμών. Γίνονται συγκρίσεις, ανά σενάριο προσομοίωσης της γέφυρας, μεταξύ των αποτελεσμάτων του βάθρου το οποίο έχει δυνατότητα λικνισμού και του πακτωμένου. Στο Κεφάλαιο 7 βρίσκονται συγκεντρωμένα τα αποτελέσματα της κυκλικής δοκιμής, η οποία έγινε τελευταία και οδήγησε στην πλήρη αστοχία του πειραματικού δοκιμίου του βάθρου. Στο Κεφάλαιο 8 συνοψίζονται τα συμπεράσματα, τα οποία εξήχθησαν σχετικά με την επιρροή του λικνισμού στη συμπεριφορά του βάθρου, καθώς και τα αποτελέσματα της κυκλικής δοκιμής.