title: Βελτιστοποίηση μοντέλου πεπερασμένων στοιχείων νεότερου ιστορικού κτιρίου με χρήση laser scanning vibrometer και διερεύνηση ειδικών επεμβάσεων / Εφαρμογή στο κτίριο της Πρώην Ιερατικής Σχολής στην Ιερά Μονή Αγίας Τριάδας των Τζαγκαρόλων
title: Optimization of finite element model of modern historical building using laser scanning vibrometer and investigation of special interventions / Case study: Building of the Former Τheological School, Tzagarolon Monastery, Chania
Creators: name: Προβιδακη Γεωργια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2022

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσεται μία ολοκληρωμένη μεθοδολογία βελτιστοποίησης της προσομοίωσης ενός ιστορικού κτιρίου με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων και της προσέγγισης των υπολογιστικών τιμών των ιδιοσυχνοτήτων με τις πειραματικές τιμές. Ο στόχος της προτεινόμενης μεθοδολογίας είναι η όσο το δυνατόν ακριβέστερη προσομοίωση των ιστορικών κατασκευών  για την ανάλυση με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων έτσι ώστε να προσεγγιστεί η πραγματική δυναμική συμπεριφορά του δομικού συστήματος της κατασκευής βάσει των καταγεγραμμένων δυναμικών χαρακτηριστικών του (π.χ. συχνότητες). Στην προσέγγιση αυτή λαμβάνεται υπόψη η επιρροή των βασικών μηχανικών χαρακτηριστικών του υλικού του δομικού συστήματος, όπως είναι το Μέτρο Ελαστικότητας, στη μεταβολή της κίνησης του. Κατά την διαδικασία βελτιστοποίησης, η αναθεώρηση των τιμών πραγματοποιείται βάση τις πληροφορίες που έχουν αποκτηθεί με την χρήση συστήματος προηγμένης τεχνολογίας laser (laser vibrometry) το οποίο καταγράφει μικροδονήσεις των ελεγχόμενων κατασκευών. Η προτεινόμενη μεθοδολογία εφαρμόζεται σε ένα  νεότερο ιστορικό κτίριο από φέρουσα τοιχοποιία, την Πρώην Ιερατική Σχολή της Ιεράς Μονής Αγίας Τριάδας Τζαγκαρόλων, στα Χανιά.
description: This thesis aims to explore the optimization method of monument‟s
simulation using finite element analysis and matching computational with
experimental values. The updated model is calibrated using data exported
by Laser Vibrometry system which record vibrations of constructions. The
aim of the proposed methodology is the simulation of historic building
using finite element analysis in order to reflect its real modal analysis
depended on the recorded mechanical parameters (such as eigenfrequencies and vibration). The role of main mechanical properties in updating model is also investigated, namely Τoung‟s Κodulus. The case study takes part in a historic building made of load-bearing masonry named the Former Theological School of the monastery complex of Agia Triada Tzagarolon.
The first section describes the theoretical background in which this thesis
is structured. Then, the elements of the case study are also presented
namely its history, the existing structural damages and general area information (climatology, topography, geology) which fulfill the documentation area.
In the second section, the study of the current situation of case study is
illustrated. In the beginning, the structural analysis started with stationary
and eigenfrequency analysis. Afterwards, the response spectrum and time
depended on analysis are presented. The sum of analysis is accomplished
using Comsol Multiphysics software.
The third section showed an introduction about optimization method of
finite elements modeling using laser vibrometer purchased by company in
Germany named Polytec. The Laboratory of Applied Engineering and
Materials Strength in the School of Architectural Engineering of Technical
University of Crete possess this non destructive technique. In the
beginning, the experiment application takes place in situ case study
following the experiment application of laboratory. Subsequently, the
optimization method is described in both of experiment applications.
Matching the computational with experimental values and leading to the
final updated mechanical parameters, the results of each structural
analysis are shown.
In the fourth section, the updated simulation is further studied according
to the architectural proposals of the research team of Technical University
of Crete. Then, the results are compared with the current situation of
historic building.
Ηn the end, this thesis presents the conclusions that emerged from the
structural analysis, the application of laser vibrometer and the importance
of optimization process in simulation using the update of mechanical
parameters. The conclusions lead to some proposals for future research
and above applications.