Ανάπτυξη διακριτού προσομοιώματος διαστρωματωμένων εδαφικών σχηματισμών για την δυναμική ανάλυση θεμελιώσεων

• Κύριος συγγραφέας: Υφαντής, Νικόλαος
• Άλλοι συγγραφείς: Καράμπαλης, Δημήτρης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Δυναμική ανάλυση κατασκευών; Αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής; Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων; Διαστρωματωμένος εδαφικός σχηματισμός; Διακριτά μοντέλο; Dynamic of structures; Finite element method; Soil-structure interaction; Layered soil media; Discrete models; 624.151

Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η μελέτη του φαινομένου της δυναμικής αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής όταν αυτή θεμελιώνεται επί άκαμπτων ή εύκαμπτων επιφανειακών θεμελιώσεων. Αρχικά, εξετάζεται η περίπτωση θεμελίωσης που εδράζεται σε ισότροπο, ελαστικό στρώμα εδάφους πάνω σε βραχώδες υπόστρωμα (bedrock) και στο τέλος επιχειρείται η επέκτασή του στην περίπτωση ημιχώρου. Στόχος της εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός διακριτού μοντέλου για την επιφάνεια του εδάφους, το οποίο θα δύναται να χρησιμοποιηθεί για την δυναμική ανάλυση επιφανειακών θεμελίων. Το προτεινόμενο διακριτό μοντέλο βασίζεται σε προσεγγιστικές κλειστές σχέσεις για την δυσκαμψία και απόσβεση στον οριζόντιο, κατακόρυφο και λικνιστικό βαθμό ελευθερίας του εδάφους, δίνοντας έτσι την δυνατότητα να αντικατασταθεί το έδαφος από ένα ισοδύναμο σύστημα ελατηρίων και αποσβεστήρων. Για την δημιουργία των σχέσεων αυτών, ο εδαφικός χώρος διακριτοποιείται με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και το προγράμμα ACS SASSI για διαφορετικά βάθη του βραχώδους υποστρώματος. Στην συνέχεια, υπολογίζονται οι μετακινήσεις στην επιφάνεια του εδάφους για διαφορετικές συχνότητες φόρτισης και με αντιστροφή αυτών υπολογίζονται οι αντίστοιχες δυναμικές δυσκαμψίες. Τέλος, με κατάλληλη αδιαστατοποίηση, προκύπτουν οι σχέσεις του προτεινόμενου μοντέλου που εξαρτώνται από την συχνότητα φόρτισης, το πάχος του εδαφικού στρώματος πάνω από το βραχώδες υπόστρωμα, την απόσταση από το σημείο φόρτισης και τα χαρακτηριστικά του εδάφους θεμελίωσης. Η χρήση πεπερασμένων στοιχείων (FEM) για την διακριτοποίηση της κατασκευής σε συνδυασμό με τα προτεινόμενα διακριτά στοιχεία εδάφους επιτρέπουν την δυναμική ανάλυση οποιασδήποτε περίπτωσης κατασκευής-εδάφους. Μελλοντικά θα επιτρέπεται μη γραμμική ανάλυση κατασκευών λαμβάνοντας υπόψη την αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής (SSI). Ο έλεγχος της ακρίβειας του μοντέλου πραγματοποιείται με την εφαρμογή του σε άκαμπτα κυκλικά ή δακτυλιοειδή θεμέλια, καθώς και σε εύκαμπτα τετραγωνικά θεμέλια συγκρίνοντας την δυναμική απόκρισής τους με αποτελέσματα παλαιότερων εργασιών.