DOI: 10.5281/zenodo.18197422
title: Σύστημα Ασπίς: Σεισμική Αδράνεια Απενεργοποιημένη. Προεντεταμένη Ενεργειακή Παράκαμψη – Παράδειγμα Προληπτικού Αντισεισμικού Σχεδιασμού.
title: SHIELD System: Deactivated Seismic Inertia. Prestressed Energy Bypass – Example of Preventive Anti-Seismic Design.

description: DESCRIPTION (Greek + English – Final, Unified Version)



Περιγραφή (Ελληνικά – Τελική Έκδοση)

Το παρόν έργο περιλαμβάνει το πλήρες σύνολο δεδομένων και το υποστηρικτικό υλικό της έρευνας για το σύστημα SHIELD (Seismic Holistic Information-Linked Earth–structure Design).

Το SHIELD εισάγει ένα εναλλακτικό αντισεισμικό παράδειγμα, βασισμένο στη δυναμική και κινηματική σύζευξη της κατασκευής με το έδαφος μέσω προεντεταμένων τενόντων, αγκυρωμένων τόσο στη θεμελίωση όσο και στην ανώτερη στάθμη της κατασκευής. Η σύζευξη αυτή δεν αποσκοπεί στη διαχείριση των σεισμικών δυνάμεων, αλλά στον αναπροσδιορισμό της ίδιας της κινηματικής σχέσης εδάφους–κατασκευής.

Στο παραδοσιακό αντισεισμικό μοντέλο, η σχετική μετατόπιση μεταξύ εδάφους και κατασκευής θεωρείται αναπόφευκτη και η ασφάλεια επιδιώκεται μέσω απορρόφησης ενέργειας, πλαστιμότητας ή ελεγχόμενης βλάβης.

Το σύστημα SHIELD μετατοπίζει ριζικά το πρόβλημα:δεν επιδιώκει τη διαχείριση της δύναμης αδράνειας, αλλά την εξάλειψη της αιτίας της, επιβάλλοντας συνθήκη μηδενικής σχετικής μετατόπισης:

ds = 0

Όταν δεν υφίσταται σχετική μετατόπιση μεταξύ εδάφους και κατασκευής:





δεν αναπτύσσεται ανεξάρτητη αδρανειακή δύναμη της κατασκευής




δεν παράγεται μηχανικό έργο




δεν ενεργοποιείται μηχανισμός σεισμικής βλάβης



Η σεισμική απόκριση μετατρέπεται έτσι από πρόβλημα απορρόφησης ενέργειας σε πρόβλημα συγχρονισμένης κίνησης, όπου η κατασκευή ακολουθεί την εδαφική διέγερση χωρίς εσωτερική δυναμική ασυμβατότητα.

Περιεχόμενα ZIP αρχείου

Το αρχείο ZIP περιλαμβάνει:





Πάνω από 2000 φακέλους με αποτελέσματα αριθμητικών προσομοιώσεων, που τεκμηριώνουν μέγιστες επιταχύνσεις, δυνάμεις τενόντων, τάσεις τοιχωμάτων, μετακινήσεις λικνισμού και ροές ενέργειας




Notebooks ανάλυσης δεδομένων (Google Colab) σε Ελληνικά και Αγγλικά




Αρχείο προδημοσίευσης (preprint) σε μορφή Word (.docx), που περιλαμβάνει Περίληψη και Εισαγωγή



Σημείωση Έκδοσης

Η παρούσα έκδοση διορθώνει σφάλμα στην αριθμητική προσομοίωση που αφορούσε το πάχος των τοιχωμάτων.Τα πειραματικά δεδομένα παραμένουν αμετάβλητα.



Description (English – Final Version)

This record contains the complete dataset and supporting materials for the research on the SHIELD system (Seismic Holistic Information-Linked Earth–structure Design).

SHIELD introduces an alternative seismic design paradigm based on dynamic and kinematic coupling between the structure and the ground, achieved through prestressed tendons anchored both at the foundation and at the top of the structure. This coupling does not aim to manage seismic forces, but to redefine the kinematic relationship between ground and structure itself.

In conventional seismic engineering, relative displacement between the ground and the structure is considered inevitable, and safety is pursued through energy dissipation, ductility, or controlled damage mechanisms.

The SHIELD system fundamentally shifts this approach:it does not attempt to control inertial forces, but instead eliminates their cause by enforcing a condition of zero relative displacement:

ds = 0

When no relative displacement exists between the ground and the structure:





no independent inertial force develops within the structure




no mechanical work is produced




no seismic damage mechanism is activated



Seismic response is therefore transformed from an energy-dissipation problem into a motion synchronization problem, in which the structure follows ground excitation without internal dynamic incompatibility.

ZIP Archive Contents

The ZIP archive includes:





Over 2000 folders of numerical simulation results documenting maximum accelerations, tendon forces, wall stresses, rocking displacements, and energy transfer




Data analysis notebooks (Google Colab) in both Greek and English




A preprint document in Word (.docx) format summarizing the research framework (Abstract and Introduction)



Version Note

This version corrects an error in the numerical simulation related to wall thickness.The experimental data remain unchanged.
description:  

Αλλαγές στον κώδικα προσομοίωσης:  

Αυτό το έργο διανέμεται υπό την άδεια Creative Commons Attribution 4.0 International.Ο χρήστης μπορεί να μοιραστεί και να προσαρμόσει το έργο, με την προϋπόθεση να παρέχει κατάλληλη αναφορά στο δημιουργό Ιωάννη Νικολάου Λυμπέρη.