Διερεύνηση επιρροής της κατακόρυφης σεισμικής συνιστώσας στην απόκριση επίπεδων πλαισίων Ο/Σ μέσω ανελαστικής δυναμικής ανάλυσης
Creators: name: Σκουφεζής, Αντώνιος Μιχαήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Κατακόρυφη σεισμική συνιστώσα
Επίπεδα πλαίσια Ο/Σ
Ανελαστική δυναμική ανάλυση
Vertical seismic component
Planar frames R/C
Inelastic dynamic analysis

description: Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της επίδρασης της κατακόρυφης σεισμικής συνιστώσας σε επίπεδα πλαίσια από οπλισμένο σκυρόδεμα μέσω ανελαστικής δυναμικής ανάλυσης. Πιο συγκεκριμένα, για τις ανάγκες αυτής της εργασίας επιλέχθηκαν 20 δίστυλα πλαίσια από οπλισμένο σκυρόδεμα με διαφορετικά μήκη ανοίγματος και αριθμό ορόφων, προκειμένου να μελετηθεί η επιρροή της κατακόρυφης σεισμικής συνιστώσας στην απόκρισή τους. Πραγματοποιήθηκαν δύο τύποι ανάλυσης για κάθε πλαίσιο: δυναμική φασματική ανάλυση και ανελαστική δυναμική ανάλυση με χρονική ολοκλήρωση επιταχυνσιογραφημάτων. Αρχικά, εφαρμόστηκε δυναμική φασματική ανάλυση στο λογισμικό ETABS μόνο για οριζόντια διέγερση, θεωρώντας τα πλαίσια ως τμήματα διπλά συμμετρικών χωρικών συστημάτων, με σκοπό την αναλυτική διαστασιολόγησή τους. Με το πέρας της διαστασιολόγησης, τα πλαίσια προσομοιώθηκαν στο λογισμικό SAP2000 με τις κατάλληλες διαστάσεις και οπλισμούς, στα οποία τοποθετήθηκαν πλαστικές αρθρώσεις σε όλα τα άκρα των δομικών στοιχείων τους καθώς και στο μέσο των δοκών. Προκειμένου να ελεγχθεί η επιρροή της κατακόρυφης σεισμικής διέγερσης πραγματοποιήθηκαν δύο σειρές ανελαστικών δυναμικών αναλύσεων, αφενός για δράση της οριζόντιας σεισμικής συνιστώσας και αφετέρου για ταυτόχρονη δράση της οριζόντιας και της κατακόρυφης σεισμικής συνιστώσας. Για την ανελαστική δυναμική ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν 40 επιταχυνσιογραφήματα κοντινού πεδίου από 20 σεισμικές διεγέρσεις, 20 παλμικού τύπου και 20 μη παλμικού τύπου. Κατά συνέπεια, πραγματοποιήθηκαν συνολικά, 2 σειρές αναλύσεων για 20 σεισμικές διεγέρσεις σε 20 πλαίσια, δηλαδή 800 αναλύσεις. Τέλος, έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων από τις δύο σειρές αναλύσεων για συγκεκριμένα μεγέθη απόκρισης έτσι ώστε να γίνει αντιληπτό ποια στοιχεία της μορφολογίας των πλαισίων τα καθιστούν περισσότερο ευάλωτα στην κατακόρυφη σεισμική διέγερση, καθώς και ποια στοιχεία της διέγερσης προκαλούν αύξηση της κρισιμότητας της κατακόρυφης σεισμικής συνιστώσας.
description: The purpose of this master thesis is to investigate the effect of the vertical seismic component on planar reinforced concrete frames through inelastic dynamic analysis. More specifically, for the needs of this work, 20 reinforced concrete frames with different opening lengths and number of floors were selected, in order to study the influence of the vertical seismic component on their response. Two types of analysis were performed for each frame: response spectrum analysis and non-linear time history analysis. Initially, response spectrum analysis was applied to the ETABS software for horizontal seismic component only, considering the frames as parts of double symmetric spatial systems, for the purpose of their design. Then, the frames were modeled in the SAP2000 software with the appropriate dimensions and reinforcements, in which hinges were placed at all ends of their structural components as well as in the middle of the beams. In order to control the influence of vertical seismic excitation, two series of non-linear time history analysis were performed, on the one hand for the action of the horizontal seismic component and on the other hand for the simultaneous action of the horizontal and vertical seismic component. For near inelastic dynamic analysis, 40 near-field accelerometers from 20 seismic excitations, 20 pulse-type and 20 no pulse-type, were used. As a result, a total of 2 series of analyses were performed for 20 seismic excitations in 20 frames, a total of 800 analyses. Finally, the results from the two series of analyses for specific response quantities were compared in order to identify which parameters make the frames more vulnerable to vertical seismic excitation, and which excitation characteristics increase the influence of the vertical seismic action.