Αντισεισμικός σχεδιασμός γέφυρας Ο/Σ με βάση τις μετακινήσεις και αποτίμηση σεισμικής συμπεριφοράς:
Creators: name: Γίδαρης, Ιωάννης Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Σχεδιασμός με βάση τις μετακινήσεις
Αντισεισμικός σχεδιασμός
Γέφυρες οπλισμένου σκυροδέματος
Ανελαστική συμπεριφορά
Αποτίμηση
Displacement based design
Earthquake resistant design
Reinforced concrete bridges
Inelastic behaviour
Assessment

description: Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η εφαρμογή μιας σύγχρονης μεθοδολογίας σχεδιασμού γεφυρών με βάση τις μετακινήσεις σε μια γέφυρα της Εγνατίας Οδού. Η υπόψη μέθοδος εντάσσεται στο γενικότερο πλαίσιο των μεθόδων σχεδιασμού με βάση την επιτελεστικότητα. Πρόκειται για την άμεση μέθοδο σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις όπως αυτή προτείνεται από τους Kowalsky (2002) και Dwairi &amp; Kowalsky (2006).Η υπό μελέτη γέφυρα αποτελείται από συνεχή προεντεταμένο φορέα τριών ανοιγμάτων, συνδεόμενο μονολιθικά σε κυκλικής διατομής μονόστυλα μεσόβαθρα.Η αρχική μορφή της γέφυρας, η οποία προέβλεπε έδραση του φορέα σε εφέδρανα ολίσθησης (pot bearings) και διαμόρφωση stoppers στις δοκούς έδρασης των ακροβάθρων για τον πλευρικό εγκιβωτισμό του φορέα και ανάληψη των εγκάρσιων σεισμικών δυνάμεων. Η συγκεκριμένη κατασκευαστική λύση κρίθηκε ακατάλληλη για την εφαρμογή της μεθόδου σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις και για το λόγο αυτό επιλέχθηκε να πραγματοποιηθεί ανασχεδιασμός της γέφυρας, αντικαθιστώντας τα εφέδρανα ολίσθησης με ελαστομεταλλικά εφέδρανα χωρίς την παρουσία stoppers. Με αυτό τον τρόπο αυξήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης σημαντικών οριζόντιων μετακινήσεων της γέφυρας.Η ανασχεδιασμένη γέφυρα σχεδιάστηκε σύμφωνα με τη μέθοδο σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις για τις ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας II και III του ΕΑΚ. Επιπλέον η γέφυρα σχεδιάστηκε με τη συμβατική μέθοδο σχεδιασμού με βάση τις δυνάμεις, σύμφωνα με την Ε39 και τον ΕΑΚ2000, με σκοπό τη σύγκριση των αποτελεσμάτων των δύο μεθοδολογιών. Από τα αποτελέσματα σχεδιασμού διαπιστώνεται ότι η μέθοδος σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις ανάλογα με την εξεταζόμενη διεύθυνση και τη ζώνη σεισμικής επικινδυνότητας μπορεί να δώσει συντηρητικότερα ή όχι αποτελέσματα σε επίπεδο απαιτούμενης τέμνουσας βάσης (αντοχής) και απαιτούμενου ποσοστού διαμήκους οπλισμού των μεσοβάθρων , συγκριτικά με τη συμβατική μέθοδο σχεδιασμού.Επιπλέον συμπεραίνεται ότι με τη μέθοδο σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις επιτυγχάνεται ορθολογικότερη κατανομή της έντασης και των απαιτήσεων οπλισμού στα δομικά στοιχεία της γέφυρας.Επιπροσθέτως πραγματοποιείται αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς της υπό μελέτη γέφυρας, μέσω ανελαστικής δυναμικής ανάλυσης, χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικά πακέτα σεισμικών διεγέρσεων, τόσο με φυσικά όσο και με τεχνητά επιταχυνσιογραφήματα, συμβατών με το εκάστοτε χρησιμοποιούμενο φάσμα σχεδιασμού. Στόχος της αποτίμησης ήταν η διερεύνηση της αξιοπιστίας της μεθόδου σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις.Τα αποτελέσματα της αποτίμησης επιβεβαιώνουν την αξιοπιστία (ασφάλεια) της μεθόδου σχεδιασμού καθώς οι υπολογιζόμενες τιμές των απαιτούμενων ανελαστικών μεγεθών (μετακινήσεις, πλαστιμότητα μετακινήσεων) ήταν μικρότερες των αντίστοιχων διαθέσιμων μεγεθών, που προσδιορίζονται προσεγγιστικά βάσει της μεθόδου σχεδιασμού με βάσει της μετακινήσεις.
description: This study focuses on a new displacement based methodology for the seismic design of a multi – span bridge of ‘Egnatia Odos’. The procedure proposed by Kowalsky (2002) and Dwairi &amp; Kowalsky (2006) and is incorporated into a performance based design philosophy.A real bridge of ‘Egnatia Odos’ was considered. The examined bridge consisted of a prestressed box girder deck monolithically connected to single column piers with cylindrical section.The superstructure is restrained by ‘stoppers’ between the abutments and the deck. This configuration considered not suitable for the application of the displacement based design methodology. Hence a redesign of the bridge was conducted, and the abutment restraint of the superstructure was provided exclusively by elastomeric bearings. This configuration allowed larger lateral displacements of the bridge to develop.The bridge designed according to the displacement based design methodology for two levels of ground acceleration (0.24g and 0.36g). The bridge is also designed according to the conventional force based design method of current Greek Codes.Several interesting trends are revealed from the comparison of the design results between the two different design approaches. First that the economy of displacement based design procedure depends on the seismic zone wherein the design is made. Subsequently is concluded that a more rational distribution of the design base shear is achieved with the displacement based design methodology.The displacement based designed bridge where then assessed by subjecting the bridge to two different suites of strong ground motions, carrying out inelastic time history analysis. The assessment results confirmed the reliability of the displacement based design methodology.