Σεισμική τρωτότητα της γέφυρας του Λίσσου συνεκτιμώντας τη γωνία πρόσπτωσης και τη χωρική μεταβλητότητα της σεισμικής κίνησης:
Creators: name: Κουμπενάκης, Γεώργιος Εμμανουήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Γέφυρα
Αποτίμηση
Χωρική μεταβλητότητα
Bridge
Assessment
Spatial variability

description: Αντικείμενο της παρούσης εργασίας είναι η αποτίμηση της σεισμικής τρωτότητας της γέφυρας του Λίσσου, με ανελαστικές δυναμικές αναλύσεις μέσω των καμπυλών τρωτότητας συνεκτιμώντας τη γωνία πρόσπτωσης της σεισμικής διέγερσης και τη χωρική μεταβλητότητα της σεισμικής κίνησης. Η υπό μελέτη γέφυρα βρίσκεται στην Εγνατία Οδό στο τμήμα Κομοτηνής-Μέστης και αποτελείται από συνεχή προεντεταμένο φορέα έντεκα ανοιγμάτων, συνδεόμενο μη μονολιθικά με συνήθη ελαστομεταλλικά εφέδρανα τα οποία εδράζονται σε ισχυρά βάθρα τοιχωματικής μορφής. Για την αποτίμηση της γέφυρας επιλέχθηκαν 30 φυσικές καταγραφές με τρεις συνιστώσες και συνολικά πραγματοποιήθηκαν 1140 ανελαστικές δυναμικές αναλύσεις στο πεδίο του χρόνου. Οι καμπύλες τρωτότητας που εξάγονται στην παρούσα εργασία συσχετίζουν την πιθανότητα υπέρβασης της βλάβης στη διαμήκη διεύθυνση με τα φασματική επιτάχυνση στην πρώτη ιδιοπερίοδο της κατασκευής Sa(T1) και αντίστοιχα στην εγκάρσια διεύθυνση με τη φασματική επιτάχυνση στη δεύτερη ιδιοπερίοδο Sa(T2). Αρχικά εξήχθησαν οι καμπύλες τρωτότητας για την περίπτωση κατά την οποία η σεισμική διέγερση εφαρμόζεται στις κύριες διευθύνσεις της γέφυρας (διαμήκη και εγκάρσια) και στη συνέχεια για γωνίες πρόσπτωσης από 0ο έως 180ο με βήμα 10ο. Οι προαναφερθείσες καμπύλες τρωτότητας δημιουργήθηκαν εκ νέου συνεκτιμώντας παράλληλα με τις διαφορετικές γωνίες πρόσπτωσης και τη διαφορά φάσης στην ταλάντωση των βάθρων λόγω της χρονικής καθυστέρησης της άφιξης των σεισμικών κυμάτων σε κάθε βάθρο. Από τη δημιουργία των καμπυλών τρωτότητας διαπιστώνεται ότι όταν συνεκτιμώνται και διαφορετικές γωνίες πρόσπτωσης πέραν της συμβατικής θεώρησης κατά την οποία η διέγερση εφαρμόζεται στους κύριους άξονες της κατασκευής, η πιθανότητα αστοχίας αυξάνεται. Αντίθετα όταν συνεκτιμάται μόνο η διαφορά φάσης στην ταλάντωση των βάθρων η πιθανότητα αστοχίας μειώνεται. To γεγονός αυτό βέβαια είναι παραπειστικό για τη συνολική επιρροή της χωρικής μεταβλητότητας στην αποτίμηση των γεφυρών και ιδιαίτερα των επιμήκων, καθώς όταν ληφθεί υπόψη και η απώλεια συγχρωτισμού καθώς και η επιρροή των τοπικών εδαφικών συνθηκών αναμένεται η πιθανότητα αστοχίας να αυξηθεί λόγω της δυσμενής επιρροής των παραμέτρων αυτών. Τέλος συμπεραίνεται ότι η γωνία πρόσπτωσης και η διαφορά φάσης στην ταλάντωση των βάθρων είναι δύο φαινόμενα τα οποία στην κατασκευή έχουν αλληλοαναιρούμενη επιρροή(δυσμενής και ευμενής αντίστοιχα).
description: The scope of this study is the assessment of the seismic vulnerability of Lissos bridge using their inelastic time history response and the development of fragility curves in which are taken into account the incidence angle of earthquake excitation and the spatial variability of seismic ground motion. The examined bridge is a part of ‘Egnatia odos’ motorway and consists of a prestressed girder deck that is not monolithically connected to the bridges strong wall section piers; the superstructure and the peers are connected with elastometalic-bearings. The assessment of the bridge was obtained by evaluating its nonlinear response for a set of 30 seismic ground motions. Totally 1140 time history analyses were performed. The established fragility curves relate the probability of failure for both the longitudinal and the transverse direction with the spectral acceleration that corresponds to the fundamental eigenperiod of each direction. The fragility curves are established by the following procedure: development of the fragility curves of the bridge for varying (0ο to 180ο) incidence angles of the seismic ground motion and subsequently reevaluation of the curves by taking into account the different phase of the piers' oscillation due to the late arrival of the seismic waves. It was noted that for the case which only the effect of the angle of incidence is taken into account the probability of failure increases. On the other hand, for the case in which the phase lag of the piers' oscillation is taken into account the probability of failure decreases. The above result is specious regarding the effect of the spatial variability of the ground motion on the response of log-span bridges, since if both the loss of coherency and the local site effects are taken into consideration the probability of failure is expected to increase. Finally it is concluded that the incidence angle and the phase lag of the piers' oscillation are two issues that have mutually different effect on the structure (favorable and unfavorable respectively).