Δυναμική μελέτη τυπικού κτηρίου φέρουσας τοιχοποιίας με συνεκτίμηση της ενδοσιμότητας του εδάφους θεμελίωσης
Creators: name: Καλογιαννίδης, Χαράλαμπος Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Αλληλεπίδραση εδάφους-θεμελίωσης-κατασκευής
Κτίρια τοιχοποιίας
Σεισμική μηχανική
Soil-foundation-structure interaction
Masonry buildings
Earthquake engineering

description: Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της επιρροής του φαινομένου της αλληλεπίδρασης εδάφους – θεμελίωσης – κατασκευής στην σεισμική απόκριση κτηρίων από φέρουσα τοιχοποιία. Αντίθετα με την γενικά ευνοϊκή επιρροή του φαινομένου στην απόκριση των κατασκευών, εντούτοις υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες ενδέχεται να έχει δυσμενή αποτελέσματα. Στο πλαίσιο της διαπίστωσης αυτής, μελετήθηκε η επιρροή ορισμένων παραμέτρων που σχετίζονται άμεσα με το φαινόμενο, όπως η κατηγορία του εδάφους θεμελίωσης και η δυσκαμψία της κατασκευής. Οι παραμετρικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν για τρεις διαφορετικούς φορείς, οι οποίοι αποτελούν παραλλαγές ενός τυπικού κτηρίου φέρουσα τοιχοποιίας για συνθήκες πλήρους πάκτωσης και έδρασης επί γραμμικών ελαστικών ελατηρίων. Το τυπικό κτήριο βασίστηκε σε μια πειραματική διάταξη ενός διώροφου κτίσματος από φέρουσα τοιχοποιία που κατασκευάστηκε και μελετήθηκε πειραματικά και αριθμητικά από το Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας του ΕΜΠ στα πλαίσια του προγράμματος NIKER, 2011-2. Το τυπικό κτήριο είναι σε κλίμακα 2:1 διατηρώντας όμως όλα τα χαρακτηριστικά της πειραματικής διάταξης. Η κυριότερη παραλλαγή των φορέων που μελετήθηκαν αποτελεί η προσομοίωση θεμελίωσης, συνεκτιμώντας παράλληλα την μείωση της δυσκαμψίας λόγω διαφόρων επιβαρυντικών παραγόντων όπως η γήρανση, οι καιρικές συνθήκες κλπ χρησιμοποιώντας μειωτικούς συντελεστές για τους δείκτες εμπέδησης, που προτάθηκαν από τους Pitilakis and Karatzetzou, 2014. Για την εκτίμηση της επιρροής των παραπάνω παραμέτρων πραγματοποιήθηκαν ελαστικές χρονικές αναλύσεις για δέκα χρονοϊστορίες επιταχύνσεων πραγματικών σεισμών καθώς και δυναμικές φασματικές αναλύσεις. Τα αποτελέσματα που εξήχθησαν αφορούν τις σχετικές μετακινήσεις, τις απόλυτες επιταχύνσεις και τις αξονικές και διατμητικές δυνάμεις στις στάθμες της θεμελίωσης και των ορόφων, καθώς επίσης και τους λόγους εξάντλησης της αντοχής σε διάφορες θέσεις των περιμετρικών τοιχοποιιών. Τα παραπάνω αποτελέσματα αξιολογήθηκαν και εξήχθησαν ορισμένα συμπεράσματα. Το φαινόμενο της αλληλεπίδρασης είναι αρκετά πολύπλοκο και συνεπώς απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση σχετικά με την επιρροή του στις κατασκευές και δη στις κατασκευές από φέρουσα τοιχοποιία.
description: This thesis aims at investigating the influence of soil-foundation-structure interaction phenomenon (SFSI) on the seismic response of masonry buildings. Generally, the SFSI phenomenon has a favorable effect on the response of the structures, but there are cases where the phenomenon has unfavorable effects. In order to investigate the SFSI phenomenon, the influence of some related parameters is studied, such as the ground type and the stiffness of the structure. The parametric analyses were conducted for three different buildings, which are variations of a typical masonry building, using fixed base and linear elastic springs. The typical building is based on an experimental model of a two-storey masonry building, which was constructed and experimentally and numerically studied by the Laboratory of Earthquake Engineering, National Technical University of Athens within the framework of NIKER project 2011-2. The typical building is in 1:2 scale and it has the characteristics of the experimental model. The main variation among the buildings is the simulation of the foundation, considering the reduction of the stiffness due to aging effects such as aging, weathering etc. using reduction factors according to Pitilakis and Karatzetzou, 2014. For the evaluation of the influence of the aforementioned parameters, dynamic elastic analyses, using ten different acceleration time histories of actual earthquakes, and dynamic spectrum analyses were conducted. The results consist of relevant displacements, absolute accelerations and axial and shear forces on the foundation level and on the storey-levels and also demand-capacity ratios. The results were discussed and some conclusions were drawn. The SFSI phenomenon is quite complicated and therefore further investigation is required in order to estimate its impact on the structures, let alone on the masonry buildings.