Επιρροή της Αλληλεπίδρασης Εδάφους – Κατασκευής στην Απόκριση και Τρωτότητα Γεφυρών – Ανάπτυξη Λογισμικού
Creators: name: Παζίδης, Μάριος Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Καμπύλες τρωτότητας Γεφυρών
Αλληλεπίδραση Εδάφους - Κατασκευής
Ανάπτυξη Λογισμικού
Fragility curves of Bridges
Soil-Structure Interaction
Software Development

description: Στόχο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της επιρροής των φαινομένων Δυναμικής Αλληλεπίδρασης Εδάφους – Κατασκευής στην απόκριση και την τρωτότητα των γεφυρών με επιφανειακή θεμελίωση. Για την επίτευξη αυτού, διενεργήθηκαν δυναμικές αναλύσεις του υπεδάφους με σκοπό τον προσδιορισμό των τοπικών εδαφικών συνθηκών και στη συνέχεια δυναμικές ανελαστικές αναλύσεις μίας γέφυρας αναφοράς για πλήθος καταγραφών (10) και στάθμεων σεισμικής έντασης (10), λαμβάνοντας υπόψη τα φαινόμενα της Αλληλεπίδρασης Εδάφους – Θεμελίωσης – Κατασκευής. Συνολικά μελετήθηκαν τέσσερις (4) τύποι εδαφών, δύο (2) αργιλικά και δύο (2) αμμώδη, για δύο (2) περιπτώσεις ύψους της εδαφικής στήλης. Σκοπός ήταν η μελέτη εύρους εδαφών διαφόρων μηχανικών χαρακτηριστικών καθώς και η επιρροή που έχει το ύψος της εδαφικής στήλης στην απόκριση αυτής και κατά συνέπεια της ανωδομής.Το μεγάλο πλήθος των αναλύσεων και των υπολογισμών που έπρεπε να διενεργηθεί, έκανε την ανάπτυξη σχετικού αλγορίθμου αυτοματοποίησης της διαδικασίας αναγκαιότητα. Για την επίτευξη αυτού χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Matlab της Mathworks για την διεπαφή με τον χρήστη, την διενέργεια υπολογισμών και την προετοιμασία δεδομένων και τέλος την εξαγωγή αποτελεσμάτων για μετεπεξεργασία. Για τη διενέργεια των αναλύσεων, έγινε χρήση του λογισμικού ανοικτού κώδικα OpenSees, το οποίο κρίθηκε πλήρως συμβατό με την λογική του προγραμματισμού που ακλουθήθηκε.Ο υπολογισμός της απόκρισης της εδαφικής στήλης έγινε για τις θεωρήσεις ελαστικής και ανελαστικής συμπεριφοράς του εδάφους για σκοπούς σύγκρισης. Ο υπολογισμός της απόκρισης της γέφυρας καθώς και οι καμπύλες τρωτότητας έγιναν για τις δυο διευθύνσεις, για τις δύο περιπτώσεις ύπαρξης ή μη φαινομένων SSI. Αφετηρία για τον υπολογισμό των καμπυλών τρωτότητας αποτέλεσε μια μεθοδολογία αναφοράς η οποία και θα παρουσιαστεί στη συνέχεια, στην οποία έγιναν οι απαραίτητες παρεμβάσεις ώστε να ληφθεί υπόψη η ενδοσιμότητα του εδάφους θεμελίωσης.
description: The main objective of the present thesis is the investigation of the influence of Soil – Structure Interaction in the response and fragility of bridges with shallow foundations. To achieve the aforementioned, dynamic analyses of the soil were conducted in order to determine the local site effects followed by dynamic analyses of a reference bridge for a number of strong motion records (10) and levels of earthquake intensity (10) taking in account the Soil – Structure Interaction. The analyses were conducted for a total of four (4) soil types, two (2) clays and two (2) sands, for two (2) cases of soil column height. The aim of this was the study of a range of soil types with various mechanical properties, as well as the influence of the soil column height in the response of the soil and therefore the superstructure. Due to the large number of analyses and calculations that needed to be conducted, the development of a relevant algorithm to automate the process became a necessity. For this purpose, the computational software Matlab by Mathworks was used to provide an interface for the user, carry out calculations and prepare data, as well as export the results for post-processing. The software that was used to carry out the analyses was the open-source software OpenSees, which was deemed fully compatible with the programming logic that was followed. In order to calculate the response of the soil column, inelastic analyses were conducted as well as additional elastic, mainly for comparison purposes. The bridge response as well as the relative fragility curves for each bridge component were calculated in each direction, for the two cases of taking in account or not the SSI effects. As a starting point for calculating the individual fragility curves, a reference method that is going to be presented was used, in which appropriate modifications were made in order to take in account the flexibility of the foundation soil.