Αποτίμηση χρονικά εξαρτώμενης σεισμικής τρωτότητας κατασκευών Ο/Σ λαμβάνοντας υπόψη τη γήρανση των υλικών. Εφαρμογή στο κτήριο της νευρολογικής κλινικής και διοικητικών υπηρεσιών του νοσοκομείου ΑΧΕΠΑ:
Creators: name: Βαλαρούρη, Αικατερίνη-Αγγελική Κίμωνα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Τρωτότητα
Διάβρωση
Καμπύλες Τρωτότητας
Vulnerability
Corrosion
Fragility Curves

description: Η εν λόγω διπλωματική εργασία πραγματεύεται το φαινόμενο της χρονικά εξαρτώμενης σεισμικής τρωτότητας κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα, λαμβάνοντας υπόψη τη γήρανση των υλικών. Η μελέτη του φαινομένου εφαρμόστηκε συγκεκριμένα σε ένα κτίριο του νοσοκομείου ΑΧΕΠΑ, στη Θεσσαλονίκη. Το υπό μελέτη κτίριο είναι η νευρολογική κλινική του ΑΧΕΠΑ και ουσιαστικά αποτελείται από δύο επιμέρους κτίρια παρόμοιας μορφολογίας, συνδεδεμένα μεταξύ τους με κατασκευαστικό αρμό. Πρόκειται για δύο υψηλά κτίρια οπλισμένου σκυροδέματος με περιμετρική τοιχοποιία, κατασκευασμένα με χαμηλού επιπέδου αντισεισμικό κανονισμό (Βασιλικό Διάταγμα ’59). Η συνήθης πρακτική που εφαρμόζεται μέχρι σήμερα για την αποτίμηση της σεισμικής τρωτότητας κτιρίων οπλισμένου σκυροδέματος, περιλαμβάνει την προσομοίωση των κατασκευών με πεπερασμένα στοιχεία και τη δυναμική ανάλυση αυτών με τη χρήση απομειωμένων παραμέτρων στιβαρότητας των δομικών στοιχείων (βάσει των ισχυόντων αντισεισμικών κανονισμών). Ωστόσο, στην πραγματικότητα, για τη μελέτη κατασκευών είναι αναγκαία η συνεκτίμηση φαινομένων φθοράς των δομικών στοιχείων με το χρόνο, πιθανών υφιστάμενων βλαβών και διαφόρων άλλων παραγόντων, που συμβάλλουν στη μείωση της συνολικής δυσκαμψίας των κατασκευών και συνεπώς επηρεάζουν τη σεισμική συμπεριφορά τους. Η παρούσα μελέτη είναι συνέχεια προηγούμενης μεταπτυχιακής διπλωματικής, με θέμα ¨Seismic vulnerability assessment of RC structures based on field monitoring data¨ των Κοτσίρη Σ. και Λάμπρου Δ., στην οποία έγινε αντίστοιχη αποτίμηση της τρωτότητας του ίδιου κτιρίου, αλλά με βάση μετρήσεις θορύβου λαμβάνοντας υπόψη την πραγματική κατάστασή του. Επιπλέον στην παρούσα εργασία προσδιορίστηκαν τα δυναμικά χαρακτηριστικά (ιδιοσυχνότητες, ιδιομορφές) του κτηρίου βάσει σεισμικών καταγραφών και τα αποτελέσματα αυτών συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα αποτελέσματα των μετρήσεων θορύβου. Τις τελευταίες δεκαετίες έχει παρατηρηθεί ραγδαία εξέλιξη στις χρησιμοποιούμενες μεθόδους για τη δυναμική ανάλυση των κτιρίων και ιδιαίτερα στον τομέα της ταυτοποίησης των δυναμικών χαρακτηριστικών των κατασκευών. Πρόσφατα επιτεύγματα στον τομέα της αναγνώρισης των κατασκευαστικών συστημάτων περιλαμβάνουν τη δημιουργία μαθηματικών μοντέλων, βασισμένων σε καταγραφές μετρήσεων θορύβου, διαμορφώνοντας μια νέα μέθοδο ιδιομορφικής ανάλυσης υπό συνθήκες λειτουργίας της κατασκευής (Operational Modal Analysis). Βασικό χαρακτηριστικό αυτής της μεθόδου είναι ότι βασίζεται στη μέτρηση της απόκρισης της κατασκευής λόγω φυσικών διεγέρσεων όπως για παράδειγμα ο άνεμος, οι μικροδονήσεις λόγω ανθρώπινης δραστηριότητας και άλλου τύπου διεγέρσεις, που είναι αδύνατον να μετρηθούν. Για το λόγο αυτό, εφαρμόζεται σε κατασκευές που είναι δύσκολό ή αδύνατο να διεγερθούν τεχνητά.
description: The present dissertation deals with the time-dependent seismic vulnerability assessment of reinforced concrete buildings, taking into account the aging of materials. This study was applied specifically to the building of the neurological department of AHEPA Hospital, in Thessaloniki, which consists of two adjacent buildings of similar typology, connected with a structural joint. It is considered to be a high-rise, RC building with masonry infills designed with low seismic code provisions founded on stiff soil conditions, classified as soil type B according to EC8. Traditionally the common practice for vulnerability assessment of civil engineer RC structures is to perform a series of dynamic analyses for a finite element model of a structure with reduced elastic flexural and shear stiffness properties, as proposed by modern seismic codes. However, in reality when studying an existing building or structure, one should take into account different sources of degradation mechanisms due to aging effects or cumulative earthquake damage which cause damage to accumulate with time and may adversely affect the building’s behavior under dynamic (or even static) loading. This study follows a previous thesis on ¨Seismic vulnerability assessment of RC structures based on field monitoring data¨ of Kotsiri S. And D. Lamprou, where the seismic vulnerability of the same building was assessed using noise measurements. During the past decades, significant progress has been achieved in the field of dynamic identification of structural systems. Recent developments in system identification refer to the generation of mathematical (modal) models that allow the estimation of the dynamic properties of instrumented structures, based on ambient noise measurements. These procedures form the Operational Modal Analysis (OMA), also known as Output-Only Modal Analysis which is performed using either parametric or non-parametric techniques. The particular interest of this method resides in the fact that testing is performed by just measuring the responses of the structure under operational or natural conditions, i.e. the system is excited by natural or operational loads such as wind loads, wave loads, traffic loads, etc. In OMA input forces are not required to be recorded and therefore it can be applied to structures that are difficult or even impossible to excite artificially. Within the framework of REAKT project, and under the cooperation of Aristotle University of Thessaloniki (AUTH) with the German Research Centre for Geosciences, GFZ) a permanent monitoring array for seismic measurements was designed and implemented on the building, in order to obtain its real modal characteristics and subsequently estimate its real vulnerability, by deriving its fragility curves. Therefore, a series of recordings from the permanent array were used. The network consists of accelerometers of three directions. After processing the measured data, OMA was applied in order to obtain the modal characteristics of the building. Initially, the modal analyses were conducted for the individual adjacent building units (UNIT 1 and UNIT 2) and then for the entire building (BUILDING). OMA was performed using the matlab code MACEC3.2 software.