Διερεύνηση της σεισμικής απόκρισης του Μιναρέ της Ροτόντας Θεσσαλονίκης με λεπτομερή προσομοιώματα πεπερασμένων στοιχείων μη γραμμικής συμπεριφοράς για το έδαφος και την ανωδομή
Creators: name: Ατσικπάσης, Σταύρος Σπύρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: ιστορική φέρουσα τοιχοποιία
λικνισμός
λυγηρές κατασκευές
αποτίμηση κτιρίου
ανύψωση θεμελίου
historical masonry
ADINA finite element analysis software
rocking of slender structures
Drucker-Prager model
foundation uplift

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Προστασία Συντήρηση και Αποκατάσταση Μνημείων Πολιτισμού» του τμήματος Αρχιτεκτόνων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Α.Π.Θ.. Το αντικείμενο της εργασίας είναι η διερεύνηση της απόκρισης του Μιναρέ της Ροτόντας Θεσσαλονίκης υπό την επίδραση σεισμικής διέγερσης. Πρόκειται για λυγηρή κατασκευή μεγάλου ύψους, η οποία κατασκευάζεται από φέρουσα τοιχοποιία. Συγκεκριμένα εξετάζεται η απόκρισης της κατασκευής για τον σεισμό της 26ης Ιουνίου 1978 στη Θεσσαλονίκη, κατά τη διάρκεια του οποίου το μνημείο εμφάνισε σημαντικές βλάβες με σοβαρότερη την κατάρρευση του μεγαλύτερου τμήματος του εξώστη. Το μνημείο μελετάται για την παρθενική του κατάσταση, πριν δηλαδή την εμφάνιση των βλαβών του σεισμού της Θεσσαλονίκης και τη μετέπειτα ολοκλήρωση των στερεωτικών επεμβάσεων, οι οποίες προσέδωσαν στο μνημείο τη μορφή που διατηρεί μέχρι σήμερα. Στόχος των αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν ήταν η περιγραφή του φαινομένου με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια και για τον λόγο αυτό έγινε θεώρηση ανελαστικής συμπεριφοράς των υλικών του εδάφους και της κατασκευής. Παράλληλα εξετάστηκε η επιρροή της δυναμικής αλληλεπίδρασης μεταξύ εδάφους-κατασκευής μέσω της θεώρησης διαφορετικών σεναρίων στήριξης του φορέα με το στηρίζον υπόβαθρο. Για τον σκοπό αυτό κατασκευάστηκαν τέσσερα λεπτομερή προσομοιώματα στο πρόγραμμα μη γραμμικής ανάλυσης ADINA με χρήση χωρικών πεπερασμένων στοιχείων ανελαστικής συμπεριφοράς. Πραγματοποιούνται αναλύσεις για (α) πλήρως πακτωμένη κατασκευή στη στάθμη του πέριξ φυσικού εδάφους, (β) πλήρως πακτωμένη κατασκευή στη στάθμη θεμελίωσης, (γ) κατασκευή με θεώρηση μονόπλευρης επαφής θεμελίου-εδάφους στη στάθμη θεμελίωσης και (δ) κατασκευή που συνδέεται ολόσωμα με εδαφικό προσομοίωμα που περιβάλλει τη θεμελίωση. Στόχος των διαφορετικών προσομοιωμάτων είναι η μελέτη της επιρροής παραμέτρων όπως της ενδοσιμότητας του εδάφους, του εγκιβωτισμού της θεμελίωσης και της δυνατότητας στροφής και ανύψωσης του θεμελίου στην εν γένει σεισμική απόκριση της κατασκευής. Η ανελαστική συμπεριφορά της φέρουσας τοιχοποιίας και του εδάφους περιγράφεται μέσω του κριτηρίου αστοχίας υλικού Drucker-Prager, το οποίο απαντάται αρκετά συχνά στη διεθνή βιβλιογραφία καθώς προσφέρεται για την περιγραφή της συμπεριφοράς υλικών ψαθυρού χαρακτήρα. Τέλος, παρατίθενται τα αποτελέσματα των αναλύσεων για όλα τα εναλλακτικά προσομοιώματα και εξάγονται ορισμένα συμπεράσματα όσον αφορά τη σεισμική απόκριση των υπό εξέταση φορέων.
description: This diploma thesis is carried out in the Department of Architecture at the Faculty of Engineering of the Aristotle University of Thessaloniki, within the framework of the Interdisciplinary Master Program entitled Protection Conservation and Restoration of Cultural Monuments. The object of this thesis is to investigate the response of the Rotunda Minaret, which is located in the city of Thessaloniki, under seismic loads. The Minaret under study is a tall slender structure made of unreinforced masonry. Specifically, the response is examined for the earthquake which took place on the 26th June 1978 in Thessaloniki. During that earthquake the monument suffered severe damages with most critical being the collapse of the largest part of the balcony. The monument is studied for its original state, before the damages caused by the above mentioned earthquake and the subsequent application of consolidation interventions which gave its present form. Primary goal of this study is the description of the phenomenon with the greatest possible accuracy and for that reason inelastic behavior of both the masonry and the soil materials was taken into account. Moreover, a research is carried out to find out the influence of the Soil-Foundation-Structure interaction depending on different boundary condition scenarios. For this specific purpose four detailed models were developed with the aid of program ADINA using 3-D finite elements with inelastic properties. As far as the boundary conditions are concerned: (a) the construction is simulated as fixed at the natural ground level, (b) the construction is simulated as fixed at its base, (c) one-sided contact between the foundation and the soil is considered at its base and (d) the construction is connected with a ground model which surrounds the foundation. The aim of these different approaches is to examine how several parameters such as the flexibility of foundation soil, the amount of embedment and the foundation uplifting, influence the seismic response of the monument. The nonlinear behavior of both the masonry structure and the soil model is modeled through the adaptation of the quite popular Drucker-Prager yield criterion which is especially suited for brittle materials. Finally, the results of the analyses and some concluding remarks concerning the seismic response of the models under study are cited.