Σεισμική απόκριση κατασκευών με μόνωση βάσης: Προγραμματισμός και διαδικτυακή εφαρμογή:
Creators: name: Κόπανος, Δημήτρης Ζαφείρη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Μόνωση
Λογισμικό
Εφέδρανο
Isolation
Software
Bearing

description: Η σεισμική μόνωση αποτελούσε πάντα αντικείμενο ιδιαίτερου ενδιαφέροντος για τους μηχανικούς, οι οποίοι προσπαθούν να διαχωρίσουν την κίνηση του εδάφους από την ανωδομή ώστε να περιορίσουν όσο το δυνατόν περισσότερο τις δυνάμεις και τις μετακινήσεις εξαιτίας της εδαφικής κίνησης, διατηρώντας έτσι την ακεραιότητα της κατασκευής, προστατεύοντας τους χρήστες από τραυματισμό ή θάνατο και το περιεχόμενο από ζημιές. Αυτό επιτυγχάνεται ειδικό εξοπλισμό χαμηλής δυσκαμψίας, τους μονωτήρες. Όλα τα συστήματα χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες τα ελαστομεταλλικά εφέδρανα και τα εφέδρανα ολίσθησης. Όχι μόνο οι ίδιες οι κατασκευές αλλά και τα συστήματα μόνωσης παρουσιάζουν συχνά μη γραμμική συμπεριφορά υπό δυνατές διεγέρσεις που προέρχονται από φυσικά φαινόμενα. Σε αυτή την περίπτωση η δυνάμεις επαναφοράς γίνονται έντονα μη γραμμικές παρουσιάζοντας σημαντική υστέρηση. Η φύση των μη γραμμικών αυτών δυνάμεων επαναφοράς υποδηλώνει ότι δεν μπορούν να περιγραφούν ως συναρτήσεις των στιγμιαίων μετατοπίσεων και ταχυτήτων. Σύμφωνα λοιπόν με τα προηγούμενα απαιτείται η χρήση προσομοιωμάτων που να περιγράφουν την χρονική εξάρτηση των μεγεθών αυτών μέσω κατάλληλων συστημάτων διαφορικών εξισώσεων. Για το σκοπό αυτό κρίνεται απαραίτητη η περεταίρω εξέταση του φαινομένου και η κατάλληλη ανάπτυξη ακριβέστερων υστερητικών προσομοιωμάτων που να περιγράφουν αυτή τη συμπεριφορά. Τις τελευταίες δεκαετίες το προσομοίωμα Bouc –Wen έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα εύχρηστο στην περιγραφή ενός εύρους υστερητικών αποκρίσεων συμπεριλαμβανομένων και φαινομένων όπως η απώλεια δυσκαμψίας η μείωση της αντοχής και η ολίσθηση. Σε αυτήν την εργασία αναπτύσσεται ένα λογισμικό για υπολογιστή σε γλώσσα προγραμματισμού Matlab, χρησιμοποιώντας το μοντέλο Bouc-Wen. Ο χρήστης μπορεί να το χρησιμοποιήσει για να υπολογίσει την απόκριση ενός σεισμικά μονωμένου κτηρίου και να την συγκρίνει με την ελαστική και ανελαστική συμπεριφορά της κατασκευής. Το πρόγραμμα χρειάζεται πολύ λίγες παραμέτρους και μία κίνηση εισαγωγής σε όρους επιτάχυνσης. Ο χρήστης εισάγει δεδομένα όπως μάζα, δυσκαμψία της κατασκευής και χαρακτηριστικά του συστήματος μόνωσης βάσης. Το πρόγραμμα αποτελεί ένα εύκολο και γρήγορο εργαλείο για έναν μηχανικό, βοηθώντας τον να παίρνει αποφάσεις για τον σχεδιασμό μίας κατασκευής με σεισμική μόνωση. Η αποτελεσματικότητα του προγράμματος αποδεικνύεται μέσω συγκρίσεων αποτελεσμάτων με το πρόγραμμα SAP. Το πρόγραμμα είναι ελεύθερο για κάποιον να το χρησιμοποιήσει στο διαδίκτυο επισκέπτοντας την σελίδα: infoseismo.civil.auth.gr.
description: Seismic isolation has always been of particular interest to engineers who sought to isolate the soil’s movement from the superstructure in order to limit as much as possible the forces and deformations due to seismic ground motion, maintaining the integrity of construction, shielding users from injuries or death and the contents from damage. This is achieved by using special low stiffness equipment, the isolators. All in use systems are divided into two main types. The first includes the elastomeric bearings and the second the friction bearings. Not only structural systems but also isolators often show nonlinear behavior under severe excitations generated by natural hazards. In that condition, the restoring force becomes highly nonlinear showing significant hysteresis. The hereditary nature of this nonlinear restoring force indicates that the force cannot be described as a function of the instantaneous displacement and velocity. Accordingly, many hysteretic restoring force models were developed to include the time dependent nature using a set of differential equations. Bouc-Wen model is used extensively in modeling the hysteresis phenomenon in the dynamically excited nonlinear structures. This project develops a program for PC in Matlab language using Bouc-Wen model, which someone can use it so as to calculate the response of a base-isolated building and compare it with the elastic and inelastic behavior of the structure. This program needs only a few parameters and a ground motion in acceleration. The user inserts data as mass, stiffness of the structure and the isolations’ characteristics. This program is a very quick and easy tool for an engineer, helping him for taking decisions in order to design a base-isolated building. The effectiveness of this Matlab program is demonstrated by being compared with SAP results. It is free for someone to use it by visiting the link: infoseismo.civil.auth.gr.