Μελέτη της επιρροής της ενίσχυσης του εδάφους θεμελίωσης με χαλικοπασσαλους στην δυναμική απόκριση των κατασκευών
Creators: name: Καρέογλου, Πολυξένη Αναστασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2008
Subjects: Επιρροή της ενίσχυσης του εδάφους θεμελίωσης
Χαλικοπάσσαλοι
Δυναμική απόκριση κατασκευών
Λόγος αντικατάστασης του εδάφους
Μάζα και ιδιοσυχνότητα της ανωδομής
Μέτρο διάτμησης του εδάφους
Effect of ground reinforcement
Sand-gravel piles
Dynamic response of structures
Ground replacement ratio
Mass of the structure, eigenfrequency
Shear modulus of soil

description: Με την κατασκευή των χαλικοπασσάλων αυξάνεται η δυστμησία, η διατμητική αντοχή και η φέρουσα ικανότατά του εδάφους και μειώνεται η συμπιεστότητά του. Αυτό συνεπάγεται αναπόφευκτα τη διαφοροποίηση του τρόπου διάδοσης της σεισμικής κίνησης και τη μεταβολή της δυναμικής απόκρισης της κατασκευής που θα θεμελιωθεί στο ενισχυμένο αυτό έδαφος. Για αυτό το λόγο η εργασία αυτή διερευνά το πώς η βελτίωση του εδάφους με χαλικοπασσάλους επηρεάζει την ιδιοσυχνότητα και τη μέγιστη απόκριση του συστήματος έδαφος - θεμελίωση - ανωδομή. Η διερεύνηση αυτή γίνεται μέσα από μια παραμετρική μελέτη ενός προσομοιώματος του συστήματος ενισχυμένο έδαφος-κατασκευή. Η προσομοίωση έγινε με κατάλληλα επιλεγμένο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων και αναλύθηκε στο πεδίο του χρόνου και των συχνοτήτων. Οι παράμετροι της μελέτης είναι αυτοί οι οποίοι σύμφωνα με τη βιβλιογραφία επηρεάζουν τη δυναμική συμπεριφορά του συστήματος ενισχυμένο έδαφος-κατασκευή, δηλαδή ο λόγος αντικατάστασης του εδάφους, η μάζα και η ιδιοσυχνότητα της ανωδομής, το μέτρο διάτμησης του αρχικού εδάφους. Στη συνέχεια εξετάστηκε η επιρροή των χαρακτηριστικών της επέμβασης αλλά και των λοιπών παραμέτρων του συστήματος στο πλάτος ενίσχυσης της κίνησης της ανωδομής και της θεμελίωσης αλλά και στην ενεργό ιδιοσυχνότητα του συστήματος. Αυτό που προκύπτει από τα αποτελέσματα των αναλύσεων είναι ότι η αύξηση του λόγου αντικατάστασης του εδάφους αυξάνει την ενεργό ιδιοσυχνότητα του συστήματος και μειώνει τη μέγιστη ενίσχυση της κίνησης από το ελεύθερο πεδίο στην κορυφή της ανωδομής. Όσον αφορά στην κίνηση της θεμελίωσης παρατηρήθηκε ότι η θεμελιώδης ιδιοσυχνότητα παρέμεινε ανεπηρέαστη, ενώ αυξήθηκε η τιμή των ανώτερων ιδιοσυχνοτήτων και ταυτόχρονα μειώθηκε το πλάτος της ενίσχυσής τους. Τέλος, παρατηρήθηκε ότι στις χαμηλότερες κατασκευές η επιρροή της βελτίωσης του εδάφους είναι πιο έντονη.
description: Sand-gravel piles increase the stiffness, the shear strength and the bearing capacity of the soil and reduce its compressibility. This leads inevitably modifies the way the seismic motion is propagated through the ground and changes the dynamic response of the structure that will be founded on the reinforced soil. Therefore this dissertation looks into the way soil reinforcement via sand-gravel piles affects the eigenfrequency of the soil-structure system and its maximum response. The investigation of the matter at hand is carried out through a parametric study of a model of the reinforced soil-structure system. A proper finite element model was developed for the system and it was analyzed both in the time and frequency domain. The parameters of the study are those that literature has identified them to affect the dynamic response of the reinforced soil-structure system; the ground replacement ratio, the mass of the structure, its eigenfrequency and the shear modulus of the initial soil. Then the influence of the parameters of the system on the maximum amplitude of the response and on the effective eigenfrequency of the system is examined. The results of the analyses show that an increased ground replacement ratio leads to a higher system eigenfrequency and to a lower amplification ratio of the motion. As far as the motion of the foundation is concerned it can be seen that its fundamental frequency is not altered, while the frequencies of the higher modes shift to higher values and their amplification ratio is reduced due to sand-gravel piles. Finally, it is noted that in lower structures the effect of this type of ground reinforcement is larger.