Γέφυρα με προβολοδόμηση. Σύνδεση με εκατέρωθεν υπάρχουσες σήραγγες προς βελτίωση της αντισεισμικότητάς της
Creators: name: Τσαρνουχάς, Γαβριήλ Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2008
Subjects: Γέφυρα
Προβολοδόμηση
Σήραγγα
Κατάστρωμα
Πλάκα
Σύνδεση
Βridge
Cantilever
Tunnel
Deck
Slab
Connection
Serviceability
Dowel
Restraint
Movement

description: Η παρούσα ερευνητική εργασία στοχεύει στη μείωση των αδρανειακώνσεισμικών δυνάμεων γέφυρας υψηλού βαθμού μονολιθικότητας, κατασκευασμένης με τη μέθοδο της προβολοδόμησης, μέσω της σύνδεσης των άκρων της με υπάρχουσες σήραγγες. Η σύνδεση επιτυγχάνεται με την προέκταση της πλάκας καταστρώματος, με ελαφρώς αυξημένο πάχος, και την διαμόρφωση συστήματος εμπλοκής μορφής τόρμου και εντορμίας με την ακλόνητη θεμελίωση της σήραγγας. Το πλάτος της πλάκας συνέχειας ισούται με την απόσταση μεταξύ των πτερυγότοιχων, με τους οποίους βρίσκεται σε επαφή και έχει τη δυνατότητα να ολισθαίνει ανάμεσά τους. Σύστημα ευκάμπτων μικροπασσάλων αποτρέπει το λυγισμό της πλάκας και βελτιώνει το έδαφος έδρασής της. Η λειτουργικότητα εξυπηρετείται αφενός από τη ρηγμάτωση της πλάκας συνέχειας και αφετέρου από αρμούς λειτουργικού εύρους που προβλέπονται στη διάταξη εντορμίας. Η προτεινόμενη διάταξη εμπλοκής συμβάλλει αποτελεσματικά στη μείωση των αδρανειακών σεισμικών δυνάμεων και μετακινήσεων κατά τη διαμήκη διεύθυνση μέσω αναπτυσσόμενων δαιτμητικών τάσεων στη διεπιφάνεια τόρμου καταστρώματος. Όσον αφορά τα σεισμικά φορτία κατά την εγκάρσια διεύθυνση της γέφυρας, η λειτουργία δίσκου της προέκτασης της πλάκας καταστρώματος συντελεί στον δραστικό περιορισμό τους στη θέση του ακροβάθρου. Η προτεινόμενη διάταξη εμπλοκής αποδεικνύεται περισσότερο αποτελεσματική στην περίπτωση των μαλακώνεδαφικών σχηματισμών. Επιπλέον, η ανάγκη κοίλων διατομών για τα μεσόβαθρα, η οποία υπαγορεύεται από τις μεγάλου μεγέθους σεισμικές μετακινήσεις, μπορεί να περιοριστεί με τη βοήθεια της προτεινόμενης διάταξης εμπλοκής βελτιώνοντας ταυτόχρονα την οικονομική αποδοτικότητα και τη σεισμική απόκριση της γέφυρας. Για την ανάλυση της έντονα μη-γραμμικής απόκρισης του προκύπτοντος δομικού συστήματος, το οποίο αποσβένει μέρος της εισαγόμενης σεισμικής ενέργειας, εφαρμόστηκε η μέθοδος της απευθείας ολοκλήρωσης στο χρόνο προκειμένου να προσομοιωθεί η απόκρισή του σε τεχνητές χρονοϊστορίες σεισμικής κίνησης, συμβατές προς το αντίστοιχο ελαστικό φάσμα του Ευρωκώδικα 8, το οποίο εξαρτάται από τις συνθήκες εδάφους.
description: The present investigation aims at the reduction in the inertial seismic actions of a highly monolithic bridge, constructed with the cantilever method, through connection of both ends with existing tunnels. The proposed connection is achieved through the extension of the continuous deck slab, slightly oversized in thickness, towards the tunnels and the configuration of an interlocking device, in form of dowel notch, with the solid tunnel foundation. The width of this slab, namely the continuity slab, is equal to the distance between the wing-walls, with which it is in contact, and has the ability to slide as a drawer between them. Flexible micropiles avert buckling of the aforementioned slab and improve foundation soil conditions. The serviceability requirements of the deck are arranged by the cracking of the extension slab and by joints in the proposed dowel connection the width of which is determined by the in-service movements of the deck. The proposed interlocking layout contributes efficiently to the reduction of the inertial seismic actions during a longitudinal seismic action through shear stresses that develop at the dowel-deck interface. As far as concerns the seismic actions in the transverse direction of the bridge, the extended part of the deck slab, acting as a plate, effectively restraints the superstructure at the abutment. The proposed system is proved more efficient when it is implemented in loose foundation soil conditions. Furthermore, the need for hollow piers, due to significant displacements of the bridge, can be reduced with help of the proposed restraining technique, while costeffectiveness and seismic response of the bridge are improved. For the analysis of the strongly non-linear dynamic response of the resulting structural system, which dissipates part of the induced seismic energy, time history analysis was implemented in order to model response to artificial earthquake motion that is compatible with the corresponding soil-dependent Eurocode 8 elastic spectra.