Σύγχρονες μέθοδοι υπολογισμού παραδοσιακών κατασκευών
Creators: name: Κουρής, Εμμανουήλ-Γεώργιος Σ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Κατασκευή
Λικνισμός
Αστοχία
Ικανότητα
Structure
Rocking
Collapse
Capacity

description: Στο διδακτορικό αυτό ερευνήθηκε η ανελαστική δυναμική συμπεριφορά παραδοσιακών κατασκευών, με έμφαση στις πυργοειδείς, μέχρι τη κατάρρευση. Ως γνωστόν, η άοπλη φέρουσα τοιχοποιία πάσχει από χαμηλή εφελκυστική αντοχή που έχει ως συνέπεια τη δημιουργία σχετικά εύκολα ρηγμάτων όταν υφίσταται τη δράση αδρανειακών φορτίων. Στη Διατριβή μελετώνται λεπτομερώς οκτώ πύργοι και κωδωνοστάσια. Η μελέτη του φαινομένου του λικνισμού γίνεται με δύο μεθόδους. Κατ' αρχήν ο λικνισμός μελετάται αναλυτικά και εξάγονται οι εξισώσεις της δυναμικής κινήσεως στη περίπτωση δυναμικών φορτίων. Η καμπύλη αντιστάσεως υπό τη δράση αδρανειακών φορτίων εξάγεται θεωρώντας μία σειρά πιθανών μηχανισμών αστοχίας. Κρίσιμος μηχανισμός (ή κρίσιμοι μηχανισμοί) θεωρείται εκείνος ο οποίος έχει τη μικρότερη ικανότητα από πλευράς τέμνουσας και μετακινήσεως. Ο κρίσιμος μηχανισμό αστοχίας καθορίζεται με σύνθεση των καμπυλών αντιστάσεως. Στη συνέχεια ο λικνισμός θεωρείται με τη μέθοδο της αυξητικής δυναμικής αναλύσεως. Η κατασκευή προσομοιώνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιώντας μη-γραμμικές διεπιφάνειες επαφής για τα ρήγματα. Για τη μελέτη του φαινομένου του σεισμού επελέγησαν επτά σεισμικές δονήσεις. Στο τελευταίο βήμα έγινε η ανάλυση τρωτότητας των πύργων και των κωδωνοστασίων για να εκτιμηθεί η βλάβη με πιθανοτικούς όρους. Ορίστηκαν οι στάθμες βλάβες και από τις προηγούμενες αναλύσεις καθορίστηκαν τα κατώφλια βλάβης. Υιοθετήθηκε μία πιθανοτική κατανομή (λογαριθμοκανονική κατανομή) για τη μεταβολή των βλαβών με τη σεισμική ένταση και παρήχθησαν καμπύλες τρωτότητας για ομάδες κωδωνοστασίων.
description: In this Doctoral Thesis the inelastic behaviour of traditional unreinforced masonry (URM) structures, with emphasis on towers, is investigated. It is common knowledge that the main defect of URM walls is their low tensile strength; as a consequence URM has the tendency to crack when subjected to seismic forces. When a URM structure is cracked and there is no other connection between the adjacent members, then its body is split in several parts. The most critical portion of the structure would have the tendency to move apart and hence, would appear a vibration which has the characteristics of rocking. In the Thesis eight towers and campanile structures are investigated. The investigation of the rocking phenomenon is applied with two distinct methods. The capacity curves under the action of inertial forces are estimated assuming a variety of possible collapse mechanisms. The critical collapse mechanism(s) is(are) identified between them as the one(s) with the lowest capacity in terms of displacements and shear forces. Hence, the critical collapse mechanism may involve more than one mechanism. Then, rocking response is investigated applying the method of incremental dynamic analysis. The structure is modeled using finite elements for URM and non-linear smooth contact interfaces for the cracks. Seven seismic time-histories were selected to investigate the response of the structures. In the last step of the Thesis, the vulnerability of the towers and the campaniles is estimated to investigate damage in statistical terms. Damage states were identified and the damage thresholds were defined using the analyses. A lognormal distribution was adopted to describe damage with seismic intensity and a group of vulnerability curves were generated for the current classification of the structures.