Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης – Τμήμα Πολιτικών...

Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο ΘράκηςΔημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης – – Τμήμα Πολιτικών ΜηχανικώνΤμήμα Πολιτικών Μηχανικών

ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΓΕΦΥΡΩΝΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΓΕΦΥΡΩΝ

Επιστημονική Ομάδα ΔΠΘ:Επιστημονική Ομάδα ΔΠΘ: Σ. Πανταζοπούλου, Καθηγήτρια ΔΠΘΑ. Κοτσόγλου, Πολ. Μηχ., MSc, Υ.Δ. ΔΠΘΔ. Τιμοσίδης, Πολ. Μηχ., MSc, Υ.Δ. ΔΠΘ

Συμμετοχή στις Ε.Ε.:Συμμετοχή στις Ε.Ε.: 1.3. Εφαρμογή βελτιωμένων μεθόδων ανάλυσης στη μελέτη ανοιχτών θεμάτων αλληλεπίδρασης εδάφους-επιχώματος-αντιστηρίξεως ακροβάθρου-γέφυρας (Ε.Υ.Ε.:Γ.Γκαζέτας, ΕΜΠ)2.3. Συμπεριφορά κόμβων βάθρων και καταστρώματος και κόμβων βάθρων – φρεάτων (Ε.Υ.Ε.: Σ. Πανταζοπούλου, ΔΠΘ)3.2. Σχεδιασμός γεφυρών με βάση την επιτελεστικότητα και με συνεκτίμηση επιχωμάτων (Ε.Υ.Ε.: Β.Κόλιας, DENCO)

1.3. 1.3. Εφαρμογή βελτιωμένων μεθόδων ανάλυσης στη μελέτη ανοιχτών θεμάτων Εφαρμογή βελτιωμένων μεθόδων ανάλυσης στη μελέτη ανοιχτών θεμάτων αλληλεπίδρασης εδάφους-επιχώματος-αντιστηρίξεως ακροβάθρου-γέφυρας αλληλεπίδρασης εδάφους-επιχώματος-αντιστηρίξεως ακροβάθρου-γέφυρας (Ε.Υ.Ε.: Γ. Γκαζέτας, Ε.Μ.Π) (Ε.Υ.Ε.: Γ. Γκαζέτας, Ε.Μ.Π)

ΔΠΘ: Εργασία 1.3ΔΠΘ: Εργασία 1.3:: Σ. Πανταζοπούλου, Α. Κοτσόγλου Σ. Πανταζοπούλου, Α. Κοτσόγλου

Στόχοι Εργασίας 1.3:Στόχοι Εργασίας 1.3: • Αναλυτικά προσομοιώματα πρόβλεψης της σεισμικής συμπεριφοράς γεφυρών με μονολιθική σύνδεση στα ακρόβαθρα, λαμβανόμενης υπόψη της συμμετοχής των επιχωμάτων.

• Προσομοίωση της ενδοτικότητας των επιχωμάτων σε γέφυρες με μονολιθική σύνδεση στα ακρόβαθρα.

Παραδοτέα Ενότητας 1.3:Παραδοτέα Ενότητας 1.3:• Σχέσεις υπολογισμού του ενεργού μήκους των επιχωμάτων ως συνάρτηση του μεγέθους της

επιβαλλόμενης σεισμικής μετακίνησης, των χαρακτηριστικών του εδάφους και της μορφολογίας του επιχώματος.

• Οδηγίες για την προσομοίωση των στοιχείων αυτών κατά την ανάλυση και σεισμική αποτίμηση της γέφυρας ως σύνθετο σύστημα που αποτελείται από τον φορέα, τα μονολιθικά συνδεδεμένα ακρόβαθρα, τα επιχώματα και την θεμελίωση.

• Βαθμονόμηση των αναλυτικών προσομοιωμάτων με μετρήσεις πεδίου.• Τεκμηρίωση και αξιολόγηση των επιπτώσεων της ενεργοποίησης των επιχωμάτων στα εντατικά

μεγέθη σχεδιασμού των επιμέρους στοιχείων της γέφυρας.

Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο ΘράκηςΔημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, , Τμήμα Πολιτικών ΜηχανικώνΤμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΑσΠροΓε-Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών, Απρίλιος 2007ΑσΠροΓε-Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών, Απρίλιος 2007

2/14

Μπορεί να οδηγήσει υπό συνθήκες σε δραματική Μπορεί να οδηγήσει υπό συνθήκες σε δραματική μεταβολή των δυναμικών χαρακτηριστικών και της μεταβολή των δυναμικών χαρακτηριστικών και της δυναμικής συμπεριφοράς του συνολικού φορέα.δυναμικής συμπεριφοράς του συνολικού φορέα.

3/14

Αλληλεπίδραση Αλληλεπίδραση Θεμελίωσης- ΑνωδομήςΘεμελίωσης- Ανωδομής

Αλληλεπίδραση Αλληλεπίδραση Επιχώματος-ΑνωδομήςΕπιχώματος-Ανωδομής

Αλληλεπίδραση Εδάφους-ΓεφυρώνΑλληλεπίδραση Εδάφους-Γεφυρών

Ιδιαίτερα σημαντικές ζημιές ή και καταρρεύσεις τυπικών Ιδιαίτερα σημαντικές ζημιές ή και καταρρεύσεις τυπικών άνω διαβάσεων (άνω διαβάσεων (Highway Overcrossings) Highway Overcrossings) των Η.Π.Α. των Η.Π.Α.

Flexible Abutment AssemblyFlexible Abutment Assembly

Τυπικές άνω διαβάσεις-Η.Π.ΑΤυπικές άνω διαβάσεις-Η.Π.ΑPSO Detailed ModelPSO Detailed Model

Μονολιθικά συνδεδεμένες γέφυρες με εύκαμπτα ακρόβαθρα Μονολιθικά συνδεδεμένες γέφυρες με εύκαμπτα ακρόβαθρα εδραζόμενα επί των επιχωμάτων πρόσβασης. εδραζόμενα επί των επιχωμάτων πρόσβασης. Ιδιαίτερα ευαίσθητες σε φαινόμενα αλληλεπίδρασης με τις Ιδιαίτερα ευαίσθητες σε φαινόμενα αλληλεπίδρασης με τις παρακείμενες εδαφικές μάζες των επιχωμάτων πρόσβασης.παρακείμενες εδαφικές μάζες των επιχωμάτων πρόσβασης.

Πρόγραμμα ενοργάνωσης Πρόγραμμα ενοργάνωσης “California Strong Motion “California Strong Motion Instrumentation Program (CSMIP)” Instrumentation Program (CSMIP)”

PSO - Painter Street OvercrossingPSO - Painter Street Overcrossing MRO - Meloland Road OvercrossingMRO - Meloland Road Overcrossing


Από μετρήσεις πεδίου επί των ενοργανωμένων Από μετρήσεις πεδίου επί των ενοργανωμένων PSO PSO και και MRO, MRO, αποδεικνύεται η προοδευτικά αυξανόμενη αποδεικνύεται η προοδευτικά αυξανόμενη ενεργοποίηση των επιχωμάτων πρόσβασης ανάλογα ενεργοποίηση των επιχωμάτων πρόσβασης ανάλογα της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης, παρασύροντας της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης, παρασύροντας στην κίνησή τους τα εύκαμπτα ακρόβαθρα. στην κίνησή τους τα εύκαμπτα ακρόβαθρα.

4/14

Αλληλεπίδραση Εδάφους-ΓεφυρώνΑλληλεπίδραση Εδάφους-ΓεφυρώνM

ode

Shap

e A

mpl

itude

0

1

South Abutment

Central Pier North Abutment

1979 Imperial Valley

Earthq. motion Ambient vibr.

Κατά την επιβολή μέσης ή ισχυρής έντασης Κατά την επιβολή μέσης ή ισχυρής έντασης σεισμικών διεγέρσεων, λόγω της ενεργοποίησης των σεισμικών διεγέρσεων, λόγω της ενεργοποίησης των ενδοτικών επιχωμάτων πρόσβασης υπό αυξανόμενες ενδοτικών επιχωμάτων πρόσβασης υπό αυξανόμενες γωνιακές παραμορφώσεις, η προεντεταμένη δύσκαμπτη γωνιακές παραμορφώσεις, η προεντεταμένη δύσκαμπτη ανωδομή ταλαντώνεται ως άκαμπτο σώμα.ανωδομή ταλαντώνεται ως άκαμπτο σώμα.

Λόγω της μεγάλης δυσκαμψίας της Λόγω της μεγάλης δυσκαμψίας της ανωδομής αλλά και των μονολιθικά ανωδομής αλλά και των μονολιθικά συνδεδεμένων ακροβάθρων, το συνδεδεμένων ακροβάθρων, το μεγαλύτερο τμήμα των αδρανειακών μεγαλύτερο τμήμα των αδρανειακών δυνάμεων ακολουθεί εναλλακτική δυνάμεων ακολουθεί εναλλακτική διαδρομή προς τα επιχώματα.διαδρομή προς τα επιχώματα.


Τα υποστυλώματα του εύκαμπτου μεσόβαθρου καθίστανται Τα υποστυλώματα του εύκαμπτου μεσόβαθρου καθίστανται ουραγοί της κίνησης ενώ οι απαιτήσεις σε όρους ουραγοί της κίνησης ενώ οι απαιτήσεις σε όρους πλαστιμότητας, μετακίνησης ή στροφής αυξάνονται δραματικά. πλαστιμότητας, μετακίνησης ή στροφής αυξάνονται δραματικά.

5/14

Αλληλεπίδραση Εδάφους-ΓεφυρώνΑλληλεπίδραση Εδάφους-Γεφυρών

Bent ColumnBent Column

PSO Central Bent PSO Central Bent Συνεπώς κρίνεται αναγκαία η αναθεώρηση τόσο των Συνεπώς κρίνεται αναγκαία η αναθεώρηση τόσο των μεθόδων σχεδιασμού, όσο και των αντίστοιχων στρατηγικών μεθόδων σχεδιασμού, όσο και των αντίστοιχων στρατηγικών όπλισης των επιμέρους δομικών στοιχείων. όπλισης των επιμέρους δομικών στοιχείων.

Λόγω των αυξημένων σεισμικών απαιτήσεων τίθεται Λόγω των αυξημένων σεισμικών απαιτήσεων τίθεται σε αμφισβήτηση η αρχικά προσδιορισθείσα (εφαρμογή σε αμφισβήτηση η αρχικά προσδιορισθείσα (εφαρμογή συμβατικών μεθόδων) ικανότητα των υποστυλωμάτων συμβατικών μεθόδων) ικανότητα των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου για την πραγματοποίηση των του μεσόβαθρου για την πραγματοποίηση των επιβαλλόμενων μετακινήσεων.επιβαλλόμενων μετακινήσεων.

AC

I-341

AC

I-341

ACI-341ACI-341

Σοβαρότατες βλάβες ή και καταρρεύσεις δύναται να Σοβαρότατες βλάβες ή και καταρρεύσεις δύναται να παρατηρηθούν ιδίως σε περιπτώσεις ανεπαρκούς παρατηρηθούν ιδίως σε περιπτώσεις ανεπαρκούς διαστασιολόγησης των υποστυλωμάτων (διαστασιολόγησης των υποστυλωμάτων (ACI-341).ACI-341).


Προτεινόμενο Μοντέλο ΕπιχώματοςΠροτεινόμενο Μοντέλο Επιχώματος6/14

Επίχωμα ΠρόσβασηςΕπίχωμα ΠρόσβασηςcB

X

Y

Z

Ισοδύναμη Ορθογωνική ΔιατομήΙσοδύναμη Ορθογωνική Διατομή

Στοιχειώδες τμήμα εδάφους (Υ-Υ)Στοιχειώδες τμήμα εδάφους (Υ-Υ) Στοιχειώδες τμήμα εδάφους (Χ-Χ)Στοιχειώδες τμήμα εδάφους (Χ-Χ)

Διαφορική εξίσωση κίνησηςΔιαφορική εξίσωση κίνησης

0)()(

dydu

zEdyd

dzdu

zGdzd

u s 0)()(

dydu

zGdyd

dzdu

zGdzd

u

Διαφορική εξίσωση κίνησηςΔιαφορική εξίσωση κίνησης

Συνοριακές Συνθήκες και Καταστατικοί Νόμοι ΥλικούΣυνοριακές Συνθήκες και Καταστατικοί Νόμοι Υλικού

>> >>

>> >>

>> >>


Συγκριτική Διερεύνηση Παρεχόμενων Αποτελεσμάτων με Αναλύσεις Συγκριτική Διερεύνηση Παρεχόμενων Αποτελεσμάτων με Αναλύσεις Μοντέλων Πεπερασμένων ΣτοιχείωνΜοντέλων Πεπερασμένων Στοιχείων

7/14Επίχωμα Επίχωμα PSO PSO Θεμελιώδης ιδιομορφήΘεμελιώδης ιδιομορφή, , Μοντέλα Πεπερασμένων Μοντέλα Πεπερασμένων

Στοιχείων (Εγκάρσια και Διαμήκης Διέγερση)Στοιχείων (Εγκάρσια και Διαμήκης Διέγερση), G=8Mpa , G=8Mpa

68

101214161820

1 2 3 4Eigenfrequency ID

Eige

nfre

quen

cies

(r

ad/s

ec)

Διαμήκης ΔιεύθυνσηΔιαμήκης Διεύθυνση

68

10121416

1 2 3 4Eigenfrequency ID

Eige

nfre

quen

cies

(r

ad/s

ec)

Εγκάρσια ΔιεύθυνσηΕγκάρσια Διεύθυνση

Effective Mass

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 10 15 20Mode ID

tnEffective Mass

0

5000

10000

15000

20000

0 5 10 15 20

Mode ID

tn

Διαμήκης Διεύθυνση Διαμήκης Διεύθυνση Εγκάρσια ΔιεύθυνσηΕγκάρσια Διεύθυνση

Participation Factor

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 5 10 15 20

Mode ID

Parti

cipa

tion

Fact

or

Participation Factor

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

0 5 10 15 20

Mode ID

Part

icip

atio

n Fa

ctor


Αδρανειακή και Κινηματική Αλληλεπίδραση με την ΓέφυραΑδρανειακή και Κινηματική Αλληλεπίδραση με την Γέφυρα8/14

Αδρανειακή Αλληλεπίδραση:Αδρανειακή Αλληλεπίδραση: Προσθήκη συγκεντρωμένης μάζας στο άκρο του Προσθήκη συγκεντρωμένης μάζας στο άκρο του επιχώματος για τον συνυπολογισμό της συμμετέχουσας επιχώματος για τον συνυπολογισμό της συμμετέχουσας μάζας ανωδομής που αποδίδεται στον κοινό βαθμό μάζας ανωδομής που αποδίδεται στον κοινό βαθμό ελευθερίας ανωδομής-επιχώματος.ελευθερίας ανωδομής-επιχώματος.

Αλληλεπίδραση με την ΓέφυραΑλληλεπίδραση με την Γέφυρα

Εγκά

ρσια

Εγκά

ρσια

Δια

μήκη

ςΔ

ιαμή

κης

Κινηματική Αλληλεπίδραση:Κινηματική Αλληλεπίδραση: Προσθήκη ελατηρίου στο άκρο του επιχώματος για τον Προσθήκη ελατηρίου στο άκρο του επιχώματος για τον συνυπολογισμό των αντιστάσεων του φορέα της συνυπολογισμό των αντιστάσεων του φορέα της γέφυρας που αποδίδονται στον κοινό βαθμό ελευθερίας γέφυρας που αποδίδονται στον κοινό βαθμό ελευθερίας επιχώματος-ανωδομής.επιχώματος-ανωδομής.

Εισαγωγή αλληλεπίδρασης στο μαθηματικό μοντέλο Εισαγωγή αλληλεπίδρασης στο μαθηματικό μοντέλο με την μορφή Συνοριακών Συνθηκώνμε την μορφή Συνοριακών Συνθηκών

>> >>

Ισορροπία Δυνάμεων: Ισορροπία Δυνάμεων: Εφαρμογή ισορροπίας δυνάμεων στην συγκεντρωμένη μάζα.Εφαρμογή ισορροπίας δυνάμεων στην συγκεντρωμένη μάζα.

Fabut

Finert -UembFabutFinert

-Uemb


Αδρανειακή και Κινηματική Αλληλεπίδραση με την ΓέφυραΑδρανειακή και Κινηματική Αλληλεπίδραση με την Γέφυρα9/14

Υπερωθητική Ανάλυση:Υπερωθητική Ανάλυση: Η δυσκαμψία του φορέα της γέφυρας που αποδίδεται στον κοινό ακραίο κόμβο Η δυσκαμψία του φορέα της γέφυρας που αποδίδεται στον κοινό ακραίο κόμβο αλληλεπίδρασης υπολογίζεται με την διεξαγωγή υπερωθητικών αναλύσεων στα αλληλεπίδρασης υπολογίζεται με την διεξαγωγή υπερωθητικών αναλύσεων στα επιμέρους συστήματα (Ακρόβαθρο, Μεσόβαθρο).επιμέρους συστήματα (Ακρόβαθρο, Μεσόβαθρο).

Προσδιορισμός Καμπύλης Αντίστασης του ΑκρόβαθρουΠροσδιορισμός Καμπύλης Αντίστασης του Ακρόβαθρου

Προσδιορισμός Καμπύλης Αντίστασης ΜεσόβαθρουΠροσδιορισμός Καμπύλης Αντίστασης Μεσόβαθρου


Κρίσιμο μήκος συμμετοχής επιχώματος στην συνολική απόκρισηΚρίσιμο μήκος συμμετοχής επιχώματος στην συνολική απόκριση10/14

Προσδιορισμός κρίσιμου μήκους συμμετέχοντος επιχώματος στην απόκριση του Προσδιορισμός κρίσιμου μήκους συμμετέχοντος επιχώματος στην απόκριση του συνολικού φορέα:συνολικού φορέα:Καθώς μέρος των παρακείμενων επιχωμάτων πρόσβασης αλληλεπιδρά με την Καθώς μέρος των παρακείμενων επιχωμάτων πρόσβασης αλληλεπιδρά με την ανωδομή, ο προσδιορισμός του κρίσιμου μήκους συμμετοχής τους στην συνολική ανωδομή, ο προσδιορισμός του κρίσιμου μήκους συμμετοχής τους στην συνολική απόκριση αναδεικνύεται σε σημαντικότατο παράγοντα για την ρεαλιστική εκτίμηση των απόκριση αναδεικνύεται σε σημαντικότατο παράγοντα για την ρεαλιστική εκτίμηση των μεγεθών που απαιτούνται κατά τον σχεδιασμό ή την αποτίμηση.μεγεθών που απαιτούνται κατά τον σχεδιασμό ή την αποτίμηση.

Boundary Boundary ConditionsConditions

0),(

yyzu

cLy

)(),( zuyzu cLy

Συνοριακές συνθήκες στο μαθηματικό μοντέλοΣυνοριακές συνθήκες στο μαθηματικό μοντέλο

Ως κρίσιμο μήκος συμμετέχοντος επιχώματος Ως κρίσιμο μήκος συμμετέχοντος επιχώματος ορίζεται το μήκος πέρα του οποίου η κίνηση του ορίζεται το μήκος πέρα του οποίου η κίνηση του επιχώματος δεν επηρεάζεται από την επιβαλλόμενη επιχώματος δεν επηρεάζεται από την επιβαλλόμενη λόγω της ανωδομής συνοριακή συνθήκη στο άκρο.λόγω της ανωδομής συνοριακή συνθήκη στο άκρο.

Στην θέση του κρίσιμου μήκους, μηδενισμός της μεταβολής Στην θέση του κρίσιμου μήκους, μηδενισμός της μεταβολής των σχετικών μετακινήσεων κατά μήκος του άξονα των σχετικών μετακινήσεων κατά μήκος του άξονα yy.. Στην θέση του κρίσιμου μήκους οι μετακινήσεις επιχώματος Στην θέση του κρίσιμου μήκους οι μετακινήσεις επιχώματος ανεξάρτητες του ανεξάρτητες του yy ( (συμπεριφορά διατμητικής δοκού)συμπεριφορά διατμητικής δοκού)..

y


Υπολογισμός Δυναμικής Απόκρισης ΓέφυραςΥπολογισμός Δυναμικής Απόκρισης Γέφυρας11/14

Δυναμική Συμπεριφορά Συνολικού ΦορέαΔυναμική Συμπεριφορά Συνολικού Φορέα

Με γνωστά τα δυναμικά χαρακτηριστικά του επιχώματος πρόσβασης, η δυναμική Με γνωστά τα δυναμικά χαρακτηριστικά του επιχώματος πρόσβασης, η δυναμική απόκριση του συνολικού φορέα υπολογίζεται με την εφαρμογή απλοποιημένων μοντέλων.απόκριση του συνολικού φορέα υπολογίζεται με την εφαρμογή απλοποιημένων μοντέλων. Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του επιχώματος αποδίδονται στους κοινούς βαθμούς Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του επιχώματος αποδίδονται στους κοινούς βαθμούς ελευθερίας με την μορφή ελευθερίας με την μορφή Συγκεντρωμένων μαζών, Ελατηρίων Συγκεντρωμένων μαζών, Ελατηρίων καικαι Αποσβεστήρων Αποσβεστήρων.. Επαναληπτικές υπολογιστικές διαδικασίες απαιτούνται με την εφαρμογή των δύο Επαναληπτικές υπολογιστικές διαδικασίες απαιτούνται με την εφαρμογή των δύο μοντέλων (μοντέλο επιχώματος-μοντέλο φορέα) μέχρι την σύγκλιση των παρεχόμενων μοντέλων (μοντέλο επιχώματος-μοντέλο φορέα) μέχρι την σύγκλιση των παρεχόμενων αποτελεσμάτων στις θέσεις των κοινών βαθμών ελευθερίας. αποτελεσμάτων στις θέσεις των κοινών βαθμών ελευθερίας.

Απλοποιημένο μοντέλο φορέα γέφυραςΑπλοποιημένο μοντέλο φορέα γέφυρας

Spring

Dashpot

Mass

BentSpring

Deck

Mass

Spring

Dashpot

Μοντέλο επιχώματοςΜοντέλο επιχώματος

SpringDeckMass

Embankment


Αποτελέσματα Δυναμικής Απόκρισης της Αποτελέσματα Δυναμικής Απόκρισης της PSOPSO12/14

Απόκριση της Απόκριση της PSO PSO με χρήση του προτεινόμενου μοντέλου κατά την επιβολή των δύο με χρήση του προτεινόμενου μοντέλου κατά την επιβολή των δύο συνιστωσώνσυνιστωσών της σεισμικής διέγερσης της σεισμικής διέγερσης Petrolia 1992 Main event, Rio Dell, California, USPetrolia 1992 Main event, Rio Dell, California, USΑ.Α.

-65-50-35-20-51025405570

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

time (sec)Dis

plac

emen

ts (m

m)

Calculated Recorded

Σύγκριση καταγεγραμμένων και Σύγκριση καταγεγραμμένων και προβλεπόμενων αποκρίσεωνπροβλεπόμενων αποκρίσεων

Εγκά

ρσια

Διε

ύθυν

ση

Εγκά

ρσια

Διε

ύθυν

ση

(Σχε

τικέ

ς Μ

ετακ

ινήσ

εις

(Σχε

τικέ

ς Μ

ετακ

ινήσ

εις

mm

)m

m)

-5

0

5

0 5 10 15 20

sec

mm

Relative Displacements (Free-Field Input)

Συμβατικός Συμβατικός ΣχεδιασμόςΣχεδιασμός

Εγκά

ρσια

Διε

ύθυν

ση

Εγκά

ρσια

Διε

ύθυν

ση

(Σχε

τικέ

ς Μ

ετακ

ινήσ

εις

(Σχε

τικέ

ς Μ

ετακ

ινήσ

εις

mm

)m

m)

PSO PSO ΜεσόβαθροΜεσόβαθρο, , Χρονοιστορία μεσόβαθρου (Σχετικές μετακινήσεις)Χρονοιστορία μεσόβαθρου (Σχετικές μετακινήσεις)

PSO DYNAMIC ANALYSIS: Bent time history (TRANS)

-60-45-30-15

015304560

0 5 10 15 20

sec

mm

Relative Displacements (Soil-structure Interaction)

Εγκά

ρσια

Εγκά

ρσια

(mm

) (m

m) PSO DYNAMIC ANALYSIS: Bent time history

(LONG)

-40

-20

0

20

40

0 5 10 15 20

sec

mm

Relative Displacements (Soil-structure Interaction)

Δια

μήκη

ςΔ

ιαμή

κης

(mm

) (m

m)


ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα13/14

Η αλληλεπίδραση εδάφους γεφυρών δύναται να αποτελέσει παράγοντα δραματικής Η αλληλεπίδραση εδάφους γεφυρών δύναται να αποτελέσει παράγοντα δραματικής μεταβολής των δυναμικών χαρακτηριστικών του συνολικού φορέα της γέφυρας.μεταβολής των δυναμικών χαρακτηριστικών του συνολικού φορέα της γέφυρας.

Κατά την εφαρμογή του προτεινόμενου αναλυτικού μοντέλου, υπολογίζονται τα δυναμικά Κατά την εφαρμογή του προτεινόμενου αναλυτικού μοντέλου, υπολογίζονται τα δυναμικά χαρακτηριστικά φορέων γεφυρών με συνεκτίμηση της αλληλεπίδρασης επιχώματος-χαρακτηριστικά φορέων γεφυρών με συνεκτίμηση της αλληλεπίδρασης επιχώματος-ανωδομής τόσο κατά την εγκάρσια όσο και κατά την διαμήκη διεύθυνση.ανωδομής τόσο κατά την εγκάρσια όσο και κατά την διαμήκη διεύθυνση.

Το κρίσιμο μήκος συμμετοχής επιχώματος στην απόκριση του συνολικού συστήματος, Το κρίσιμο μήκος συμμετοχής επιχώματος στην απόκριση του συνολικού συστήματος, προσδιορίζεται με την χρήση αντίστοιχων σχέσεων ως συνάρτηση της επιβαλλόμενης προσδιορίζεται με την χρήση αντίστοιχων σχέσεων ως συνάρτηση της επιβαλλόμενης έντασης, της μορφολογίας του εδάφους αλλά και της γεωμετρίας του φορέα. έντασης, της μορφολογίας του εδάφους αλλά και της γεωμετρίας του φορέα.

Το συνολικό σύστημα «Ανωδομή-Βάθρα-Θεμελίωση-Επιχώματα» προσομοιώνεται με την Το συνολικό σύστημα «Ανωδομή-Βάθρα-Θεμελίωση-Επιχώματα» προσομοιώνεται με την εφαρμογή απλοποιημένων μοντέλων με την χρήση συγκεντρωμένων μαζών, ελατηρίων και εφαρμογή απλοποιημένων μοντέλων με την χρήση συγκεντρωμένων μαζών, ελατηρίων και αποσβεστήρων για τον συνυπολογισμό της αδρανειακής, της κινηματικής αλληλεπίδρασης αποσβεστήρων για τον συνυπολογισμό της αδρανειακής, της κινηματικής αλληλεπίδρασης καθώς και της ενδοτικότητας του εδαφικού υλικού αντίστοιχα.καθώς και της ενδοτικότητας του εδαφικού υλικού αντίστοιχα.

Τα αναλυτικά εξαγόμενα από την εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου στην Τα αναλυτικά εξαγόμενα από την εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου στην ενοργανωμένη άνω διάβαση ενοργανωμένη άνω διάβαση PSO PSO βρίσκονται σε πλήρη σύγκλιση με τις αντίστοιχες βρίσκονται σε πλήρη σύγκλιση με τις αντίστοιχες καταγεγραμμένες αποκρίσεις.καταγεγραμμένες αποκρίσεις.

Κατά την ενεργοποίηση των επιχωμάτων πρόσβασης, λόγω της δημιουργίας Κατά την ενεργοποίηση των επιχωμάτων πρόσβασης, λόγω της δημιουργίας εναλλακτικού μηχανισμού ανάληψης της σεισμικής τέμνουσας, οι απαιτήσεις εναλλακτικού μηχανισμού ανάληψης της σεισμικής τέμνουσας, οι απαιτήσεις παραμορφωσιμότητας των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου είναι σημαντικά αυξημένες. παραμορφωσιμότητας των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου είναι σημαντικά αυξημένες.


1.1. ««Bridge-Embankment Interaction Under Transverse Ground ExcitationBridge-Embankment Interaction Under Transverse Ground Excitation»» Kotsoglou A. and Pantazopoulou S., Kotsoglou A. and Pantazopoulou S., Earthquake Engineering and Structural Earthquake Engineering and Structural

DynamicsDynamics,, (In Press 2007) (In Press 2007)

2. 2. «Soil-Structure Interaction: Capacity Curve Evaluation and Seismic Assessment of «Soil-Structure Interaction: Capacity Curve Evaluation and Seismic Assessment of Highway Overcrossings», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., Highway Overcrossings», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., 4th International 4th International Conference on Earthquake Geotechnical EngineeringConference on Earthquake Geotechnical Engineering, Thessaloniki, Greece, 25-28 , Thessaloniki, Greece, 25-28 June 2007June 2007

33. «Seismic Performance and Limit State Assessment of Highway Overcrossings», . «Seismic Performance and Limit State Assessment of Highway Overcrossings»,

Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., COMPDYN 2007- Computational Methods In COMPDYN 2007- Computational Methods In Structural Dynamics and Earthquake EngineeringStructural Dynamics and Earthquake Engineering, Rethymno, Greece, 13-16 June , Rethymno, Greece, 13-16 June 20072007

44. «Σεισμική Συμπεριφορά Γεφυρών Οπλισμένου Σκυροδέματος με Συνεκτίμηση της . «Σεισμική Συμπεριφορά Γεφυρών Οπλισμένου Σκυροδέματος με Συνεκτίμηση της

Αλληλεπίδρασής τους με το Έδαφος και της Ενδοτικότητας των Επιχωμάτων Αλληλεπίδρασής τους με το Έδαφος και της Ενδοτικότητας των Επιχωμάτων Πρόσβασης», Κοτσόγλου, A. και Πανταζοπούλου, Σ., Πρόσβασης», Κοτσόγλου, A. και Πανταζοπούλου, Σ., 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος ΤΕΕΤΕΕ, 25-27 Οκτωβρίου 2006, Αλεξανδρούπολη , 25-27 Οκτωβρίου 2006, Αλεξανδρούπολη

55. «Modeling of Embankment Flexibility and Soil-Structure Interaction in Integral . «Modeling of Embankment Flexibility and Soil-Structure Interaction in Integral Bridges», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., Bridges», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., 1st European Conference on 1st European Conference on Earthquake Engineering and SeismologyEarthquake Engineering and Seismology, Geneva, Switzerland 3-8 September 2006 , Geneva, Switzerland 3-8 September 2006

66. «Dynamic Response of Short Integral Concrete Bridges Considering Soil-Structure . «Dynamic Response of Short Integral Concrete Bridges Considering Soil-Structure Interaction and Embankment Flexibility», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., Interaction and Embankment Flexibility», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., 2nd 2nd International FIB CongressInternational FIB Congress, Naples, Italy, 5-8 June 2006 , Naples, Italy, 5-8 June 2006

Σχετικές ΔημοσιεύσειςΣχετικές Δημοσιεύσεις14/14


ΕυχαριστίεςΕυχαριστίες

Η παρούσα εργασία χρηματοδοτείται από την Γενική Γραμματεία Η παρούσα εργασία χρηματοδοτείται από την Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) στα πλαίσια του ερευνητικού Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος «Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών προγράμματος «Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών ΑΣ.Προ.ΓεΑΣ.Προ.Γε»»


Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο ΘράκηςΔημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης – – Τμήμα Πολιτικών ΜηχανικώνΤμήμα Πολιτικών Μηχανικών

ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΓΕΦΥΡΩΝΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΓΕΦΥΡΩΝ

Επιστημονική Ομάδα ΔΠΘ:Επιστημονική Ομάδα ΔΠΘ: Σ. Πανταζοπούλου, Καθηγήτρια ΔΠΘΑ. Κοτσόγλου, Πολ. Μηχ., MSc, Υ.Δ.

ΔΠΘΔ. Τιμοσίδης, Πολ. Μηχ., MSc, Υ.Δ.

ΔΠΘΣυμμετοχή στις Ε.Ε.:Συμμετοχή στις Ε.Ε.: 1.3. Εφαρμογή βελτιωμένων μεθόδων ανάλυσης στη μελέτη ανοιχτών

θεμάτων αλληλεπίδρασης εδάφους-επιχώματος-αντιστηρίξεως

ακροβάθρου-γέφυρας (Ε.Υ.Ε.: Γ.Γκαζέτας, ΕΜΠ)2.3. Συμπεριφορά κόμβων βάθρων και καταστρώματος και κόμβων

βάθρων – φρεάτων (Ε.Υ.Ε.: Σ. Πανταζοπούλου, ΔΠΘ)3.2. Σχεδιασμός γεφυρών με βάση την επιτελεστικότητα και με

συνεκτίμηση επιχωμάτων (Ε.Υ.Ε.: Β.Κόλιας, DENCO)


3.2. Σχεδιασμός γεφυρών με βάση την επιτελεστικότητα και 3.2. Σχεδιασμός γεφυρών με βάση την επιτελεστικότητα και με συνεκτίμηση των επιχωμάτων.με συνεκτίμηση των επιχωμάτων.

(Ε.Υ.Ε.: Β. Κόλιας(Ε.Υ.Ε.: Β. Κόλιας,, DENCO)DENCO)

ΔΠΘ: Εργασία ΔΠΘ: Εργασία 3.23.2:: Σ. Πανταζοπούλου, Α. Κοτσόγλου Σ. Πανταζοπούλου, Α. Κοτσόγλου

Στόχοι Εργασίας Στόχοι Εργασίας 3.23.2:: • Ορισμός στόχων επιτελεστικότητας για γέφυρες με μονολιθική σύνδεση ακροβάθρων- ανωδομής σε όρους μετακινήσεων.• Ορισμός μοντέλου σχεδιασμού για τα διάφορα επίπεδα σεισμικού κινδύνου σχεδιασμού, με συνεκτίμηση των επιχωμάτων.• Διαστασιολόγηση βάθρων και λοιπών στοιχείων για πραγματοποίηση των μετακινήσεων σχεδιασμού και ανάληψη των λοιπών φορτίων.

Παραδοτέα Ενότητας Παραδοτέα Ενότητας 3.23.2::• Στόχοι επιτελεστικότητας για γέφυρες με μονολιθική σύνδεση ακροβάθρων-ανωδομής σε όρους μετακινήσεων.• Μοντέλο σχεδιασμού με συνεκτίμηση των επιχωμάτων για χρήση σε συνδυασμό με ανελαστικά φάσματα σχεδιασμού για τον προσδιορισμό της απαιτούμενης πλαστιμότητας και μετακίνησης διαρροής.• Οδηγίες για την διαδικασία διαστασιολόγησης βάθρων και λοιπών στοιχείων, για πραγματοποίηση των μετακινήσεων σχεδιασμού και ανάληψη των λοιπών φορτίων της ανωδομής.• Παραδείγματα εφαρμογής της προτεινόμενης μεθόδου και συγκριτική διερεύνηση των αποτελεσμάτων σε σχέση με αυτά της ισχύουσας διαδικασίας σχεδιασμού.

2/11

3/11

Κριτήρια Κριτήρια ΕπιτελεστικότηταςΕπιτελεστικότητας

Ορισμός Στόχων ΕπιτελεστικότηταςΟρισμός Στόχων Επιτελεστικότητας


Επίπεδα ΛειτουργίαςΕπίπεδα Λειτουργίας

Επίπεδα ΑσφαλείαςΕπίπεδα Ασφαλείας

Δυνατότητα κυκλοφορίας μετά το πέρας του σεισμικού συμβάντοςΔυνατότητα κυκλοφορίας μετά το πέρας του σεισμικού συμβάντος Απαιτούμενο χρονικό διάστημα για την αποκατάσταση της Απαιτούμενο χρονικό διάστημα για την αποκατάσταση της κυκλοφορίαςκυκλοφορίας

Έκταση παρατηρούμενων βλαβών λόγω της σεισμικής διέγερσης Έκταση παρατηρούμενων βλαβών λόγω της σεισμικής διέγερσης Απαιτούμενο χρονικό διάστημα για αποκατάσταση των βλαβώνΑπαιτούμενο χρονικό διάστημα για αποκατάσταση των βλαβών

Ορισμός Μετακίνησης ΣτόχουΟρισμός Μετακίνησης Στόχου

Δημιουργία εναλλακτικού μηχανισμού ανάληψης της σεισμικής Δημιουργία εναλλακτικού μηχανισμού ανάληψης της σεισμικής τέμνουσας λόγω της ενεργοποίησης των επιχωμάτων πρόσβασης.τέμνουσας λόγω της ενεργοποίησης των επιχωμάτων πρόσβασης. Αυξημένες απαιτήσεις παραμορφωσιμότητας για τα Αυξημένες απαιτήσεις παραμορφωσιμότητας για τα υποστυλώματα του μεσόβαθρου.υποστυλώματα του μεσόβαθρου. Υπολογισμός των σεισμικών απαιτήσεων για τα υποστυλώματα Υπολογισμός των σεισμικών απαιτήσεων για τα υποστυλώματα του μεσόβαθρου με βάση τα νέα δεδομένα σε όρους πλαστιμότητας του μεσόβαθρου με βάση τα νέα δεδομένα σε όρους πλαστιμότητας μετακινήσεων ή στροφών. μετακινήσεων ή στροφών. Σχεδιασμός και Διαστασιολόγηση έναντι των Σχεδιασμός και Διαστασιολόγηση έναντι των αναπροσαρμοσμένων σεισμικών απαιτήσεωναναπροσαρμοσμένων σεισμικών απαιτήσεων

ATC-32ATC-32 ACI-341ACI-341

AASHTO AASHTO ((LRFD 2001LRFD 2001)) CALTRANS CALTRANS ((SDC 1999SDC 1999))

EUROCODE EUROCODE 88

4/11

Μεθοδολογία Σχεδιασμού Μονολιθικών Γεφυρών με Μεθοδολογία Σχεδιασμού Μονολιθικών Γεφυρών με Συνεκτίμηση της Αλληλεπίδρασης Εδάφους Γεφυρών Συνεκτίμηση της Αλληλεπίδρασης Εδάφους Γεφυρών

Μοντέλο Σχεδιασμού Μοντέλο Σχεδιασμού

Επιλογή ικανού αριθμού αντιπροσωπευτικών επιταχυνσιογραφημάτων Επιλογή ικανού αριθμού αντιπροσωπευτικών επιταχυνσιογραφημάτων για σχεδιασμό.για σχεδιασμό.

Δημιουργία αντίστοιχων ομάδων επιταχυνσιογραφημάτων διαδοχικάΔημιουργία αντίστοιχων ομάδων επιταχυνσιογραφημάτων διαδοχικά αυξανόμενης έντασης.αυξανόμενης έντασης.

Διαδοχική εφαρμογή του μοντέλου (Διαδοχική εφαρμογή του μοντέλου (Kotsoglou and PantazopoulouKotsoglou and Pantazopoulou 2007) 2007) και υπολογισμός του κρίσιμου μήκους συμμετοχής επιχώματος και των και υπολογισμός του κρίσιμου μήκους συμμετοχής επιχώματος και των αντίστοιχων δυναμικών του χαρακτηριστικών. αντίστοιχων δυναμικών του χαρακτηριστικών.

Υπολογισμός της δυναμικής απόκρισης του συνολικού φορέα με βάση Υπολογισμός της δυναμικής απόκρισης του συνολικού φορέα με βάση το προτεινόμενο μοντέλο της ενότητας 1.3 (το προτεινόμενο μοντέλο της ενότητας 1.3 (Kotsoglou and PantazopoulouKotsoglou and Pantazopoulou 2007). 2007). Υπολογισμός της μέγιστης προκύπτουσας μετακίνησης του φορέα και των Υπολογισμός της μέγιστης προκύπτουσας μετακίνησης του φορέα και των αντίστοιχων δυνάμεων που παραλαμβάνουν τα επιμέρους δομικά στοιχεία αντίστοιχων δυνάμεων που παραλαμβάνουν τα επιμέρους δομικά στοιχεία (βάθρα, πασσαλοθεμελίωση, επιχώματα κλπ) και εξαγωγή ζεύγους τιμών (βάθρα, πασσαλοθεμελίωση, επιχώματα κλπ) και εξαγωγή ζεύγους τιμών «Δύναμη- Μετακίνηση» για κάθε επίπεδο επιβαλλόμενης έντασης.«Δύναμη- Μετακίνηση» για κάθε επίπεδο επιβαλλόμενης έντασης.

Δημιουργία υπερωθητικής καμπύλης η οποία διέρχεται από τα ζεύγη τιμών που Δημιουργία υπερωθητικής καμπύλης η οποία διέρχεται από τα ζεύγη τιμών που έχουν προσδιοριστεί.έχουν προσδιοριστεί.


5/11

Μεθοδολογία Σχεδιασμού Μονολιθικών Γεφυρών – Μεθοδολογία Σχεδιασμού Μονολιθικών Γεφυρών – Incremental Dynamic AnalysisIncremental Dynamic Analysis

Μοντέλο Σχεδιασμού Μοντέλο Σχεδιασμού


Μοντέλο ΑνάλυσηςΜοντέλο Ανάλυσης ((Kotsoglou and Pantazopoulou 2007)Kotsoglou and Pantazopoulou 2007)

Inpu

t (A

ccel

erat

ion)

Inpu

t (A

ccel

erat

ion)

Out

put (

Dis

plac

emen

ts)

Out

put (

Dis

plac

emen

ts)

>> >>

Push

over

Cur

vePu

shov

er C

urve

Τα χαρακτηριστικά του αναλυτικού προσομοιώματος Τα χαρακτηριστικά του αναλυτικού προσομοιώματος δεν παραμένουν σταθερά, αλλά μεταβάλλονται ανάλογα δεν παραμένουν σταθερά, αλλά μεταβάλλονται ανάλογα της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης.της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης. Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του συστήματος καθώς Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του συστήματος καθώς και το κρίσιμο μήκος συμμετέχοντος επιχώματος και το κρίσιμο μήκος συμμετέχοντος επιχώματος LLcc υπολογίζονται για κάθε επίπεδο σεισμικής έντασης. υπολογίζονται για κάθε επίπεδο σεισμικής έντασης.

Επιτελεστικότητα - Σεισμική Αποτίμηση της Επιτελεστικότητα - Σεισμική Αποτίμηση της PSOPSO6/11

Η ικανότητα παραμόρφωσης των υποστυλωμάτων του Η ικανότητα παραμόρφωσης των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου παρέχεται από γνωστά μοντέλα της διεθνούς μεσόβαθρου παρέχεται από γνωστά μοντέλα της διεθνούς βιβλιογραφίαςβιβλιογραφίας..

Η Σεισμική αποτίμηση της γέφυρας πραγματοποιείται με Η Σεισμική αποτίμηση της γέφυρας πραγματοποιείται με τον συσχετισμό του φάσματος τον συσχετισμό του φάσματος AA..DD..RR..S S και της αντίστοιχης και της αντίστοιχης καμπύλης αντοχής του συνολικού φορέα (καμπύλης αντοχής του συνολικού φορέα (Pushover Curve)Pushover Curve). .

Με εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου προσδιορίζεται η υπερωθητική καμπύλη Με εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου προσδιορίζεται η υπερωθητική καμπύλη του συνολικού φορέα, με συνυπολογισμό της ανάλογα της επιβαλλόμενης σεισμικής του συνολικού φορέα, με συνυπολογισμό της ανάλογα της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης, σταδιακής ενεργοποίησης των επιχωμάτων πρόσβασης και των φαινομένων έντασης, σταδιακής ενεργοποίησης των επιχωμάτων πρόσβασης και των φαινομένων αλληλεπίδρασης. αλληλεπίδρασης.

Panagiotakos and Fardis 2001Panagiotakos and Fardis 2001

Lehman et al. 1998Lehman et al. 1998

Priestley et al. 1996 Priestley et al. 1996

Ικανότητα ΥποστυλωμάτωνΙκανότητα Υποστυλωμάτων

Central Bent Pushover Curve

Displacements

Forc

e

PSO Pushover Curve

Displacements

Forc

e

Seismic Assessment

Displacements

Acc

eler

atio

n (g

)



Με εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου υπολογίστηκαν οι σεισμικές απαιτήσεις Με εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου υπολογίστηκαν οι σεισμικές απαιτήσεις των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου της των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου της PSO PSO σε όρους μετακίνησης κορυφής βάσει σε όρους μετακίνησης κορυφής βάσει της νέας θεώρησης. της νέας θεώρησης. Πραγματοποιήθηκε συσχέτιση των αποτελεσμάτων με την σεισμική ένταση και τα Πραγματοποιήθηκε συσχέτιση των αποτελεσμάτων με την σεισμική ένταση και τα κριτήρια επιτελεστικότητας διεθνών κανονισμών ή επιστημονικών αναφορών. κριτήρια επιτελεστικότητας διεθνών κανονισμών ή επιστημονικών αναφορών.


0

20

40

60

80

100

120

140

0 0.2 0.4 0.6 0.8

g

Dis

plac

emen

t (m

m)

Petrolia JAPAN680612_s312NSstJAPAN680612_s312EWst so_ira14b(Iraklion)so_ira44b(Iraklion) so_ira74b(Iraklion)Takatori_90 Sepoliatr

Partial Replacement

Repairable Damage

No Significant Damage 0

20

40

60

80

100

120

140

0 0.2 0.4 0.6 0.8

g

Dis

plac

emen

t (m

m)

Petrolia JAPAN680612_s312NSstJAPAN680612_s312EWst so_ira14b(Iraklion)so_ira44b(Iraklion) so_ira74b(Iraklion)Takatori_90 Sepoliatr

Upper limit

Lower limit

Average Line

Απόκριση της Απόκριση της PSO PSO ανάλογα της επιβαλλόμενης έντασης και συσχετισμός με κριτήρια επιτελεστικότητας (ανάλογα της επιβαλλόμενης έντασης και συσχετισμός με κριτήρια επιτελεστικότητας (ACI-341)ACI-341)

Από τα εξαγόμενα αποτελέσματα κατά την εφαρμογή της μεθόδου παρατηρούνται Από τα εξαγόμενα αποτελέσματα κατά την εφαρμογή της μεθόδου παρατηρούνται ιδιαίτερα αυξημένες απαιτήσεις μετακίνησης κορυφής έναντι ισχυρών σεισμικών ιδιαίτερα αυξημένες απαιτήσεις μετακίνησης κορυφής έναντι ισχυρών σεισμικών συμβάντων (συμβάντων (Takatori-Kobe 1995). Takatori-Kobe 1995).

Υπερωθητική Καμπύλη μεσόβαθρου της Υπερωθητική Καμπύλη μεσόβαθρου της PSO PSO και οριακή και οριακή μετακίνηση από μετακίνηση από CALTRANS SDC 1999CALTRANS SDC 1999


Από τα αναλυτικά εξαγόμενα προκύπτει η ανεπάρκεια των υποστυλωμάτων του Από τα αναλυτικά εξαγόμενα προκύπτει η ανεπάρκεια των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου κατά τον συσχετισμό των προσδιορισμένων σεισμικών απαιτήσεων βάσει μεσόβαθρου κατά τον συσχετισμό των προσδιορισμένων σεισμικών απαιτήσεων βάσει του προτεινόμενου μοντέλου με τα αντίστοιχα κριτήρια του του προτεινόμενου μοντέλου με τα αντίστοιχα κριτήρια του CALTRANS SDC 1999CALTRANS SDC 1999..


Στρατηγικές ΣχεδιασμούΣτρατηγικές Σχεδιασμού

>>>>

Μικρές διατομές μεγάλης παραμορφωσιμότητας Μικρές διατομές μεγάλης παραμορφωσιμότητας προτείνονται κατά τον σχεδιασμό, ώστε τα προτείνονται κατά τον σχεδιασμό, ώστε τα υποστυλώματα του μεσόβαθρου να φέρουν με υποστυλώματα του μεσόβαθρου να φέρουν με επιτυχία τα φορτία βαρύτητας της ανωδομής και επιτυχία τα φορτία βαρύτητας της ανωδομής και παράλληλα να πραγματοποιούν με επιτυχία τις παράλληλα να πραγματοποιούν με επιτυχία τις αυξημένες απαιτούμενες μετακινήσεις. αυξημένες απαιτούμενες μετακινήσεις.

Συνεπώς ο σχεδιασμός και η Συνεπώς ο σχεδιασμός και η διαστασιολόγηση των υποστυλωμάτων του διαστασιολόγηση των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου με βάση την κλασική θεώρηση μεσόβαθρου με βάση την κλασική θεώρηση (μεγάλες διατομές μικρής (μεγάλες διατομές μικρής παραμορφωσιμότητας) κρίνεται ανεπαρκής παραμορφωσιμότητας) κρίνεται ανεπαρκής λόγω της ενεργοποίησης και της λόγω της ενεργοποίησης και της συμμετοχής των επιχωμάτων στην συμμετοχής των επιχωμάτων στην συνολική απόκριση του συστήματος.συνολική απόκριση του συστήματος.

Συνεπώς, ο σχεδιασμός των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου, μπορεί να Συνεπώς, ο σχεδιασμός των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου, μπορεί να πραγματοποιείται βάσει της μετακίνησης στόχου που προσδιορίζεται από την εφαρμογή πραγματοποιείται βάσει της μετακίνησης στόχου που προσδιορίζεται από την εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου. του προτεινόμενου μοντέλου.

ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα9/11

Λόγω της αδρανειακής και κινηματικής αλληλεπίδρασης αλλά και της ενδοτικότητας των Λόγω της αδρανειακής και κινηματικής αλληλεπίδρασης αλλά και της ενδοτικότητας των επιχωμάτων πρόσβασης, οι πραγματικές απαιτήσεις των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου επιχωμάτων πρόσβασης, οι πραγματικές απαιτήσεις των υποστυλωμάτων του μεσόβαθρου αυξάνονται σημαντικά σε σχέση με τις προβλέψεις κατά τον σχεδιασμό με συνήθεις αυξάνονται σημαντικά σε σχέση με τις προβλέψεις κατά τον σχεδιασμό με συνήθεις συμβατικές μεθόδους.συμβατικές μεθόδους.

Με την εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου σχεδιασμού προσδιορίζονται οι Με την εφαρμογή του προτεινόμενου μοντέλου σχεδιασμού προσδιορίζονται οι απαιτήσεις του συστήματος σε όρους πλαστιμότητας μετακινήσεων ή στροφής με απαιτήσεις του συστήματος σε όρους πλαστιμότητας μετακινήσεων ή στροφής με συνεκτίμηση της σταδιακής ενεργοποίησης του εναλλακτικού μηχανισμού ανάληψης της συνεκτίμηση της σταδιακής ενεργοποίησης του εναλλακτικού μηχανισμού ανάληψης της σεισμικής τέμνουσας καθώς και της συμμετοχής των επιχωμάτων πρόσβασης στην σεισμικής τέμνουσας καθώς και της συμμετοχής των επιχωμάτων πρόσβασης στην συνολική απόκριση.συνολική απόκριση.

Σύμφωνα με τα αναλυτικά εξαγόμενα, προτείνεται ο σχεδιασμός μικρότερων διατομών με Σύμφωνα με τα αναλυτικά εξαγόμενα, προτείνεται ο σχεδιασμός μικρότερων διατομών με ικανή περίσφιξη για τα υποστυλώματα του μεσόβαθρου ώστε να παρέχεται επαρκής ικανή περίσφιξη για τα υποστυλώματα του μεσόβαθρου ώστε να παρέχεται επαρκής παραμορφωσιμότητα για την πραγματοποίηση των ιδιαίτερα αυξημένων απαιτήσεων παραμορφωσιμότητα για την πραγματοποίηση των ιδιαίτερα αυξημένων απαιτήσεων μετακίνησης κορυφής στην περιοχή του μεσόβαθρου.μετακίνησης κορυφής στην περιοχή του μεσόβαθρου.

Με βάση τα παραπάνω, ορίστηκαν κριτήρια επιτελεστικότητας φορέων γεφυρών με Με βάση τα παραπάνω, ορίστηκαν κριτήρια επιτελεστικότητας φορέων γεφυρών με συνεκτίμηση της αλληλεπίδρασης εδάφους-ανωδομής, σε όρους μετακίνησης στόχου συνεκτίμηση της αλληλεπίδρασης εδάφους-ανωδομής, σε όρους μετακίνησης στόχου ανάλογα του επιπέδου της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης.ανάλογα του επιπέδου της επιβαλλόμενης σεισμικής έντασης.

Πραγματοποιήθηκε η τεκμηρίωση της διαδικασίας σχεδιασμού με εφαρμογή της Πραγματοποιήθηκε η τεκμηρίωση της διαδικασίας σχεδιασμού με εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας επί της ενοργανωμένης προτεινόμενης μεθοδολογίας επί της ενοργανωμένης PSO.PSO.


1.1. ««Bridge-Embankment Interaction Under Transverse Ground ExcitationBridge-Embankment Interaction Under Transverse Ground Excitation»» Kotsoglou A. and Pantazopoulou S., Kotsoglou A. and Pantazopoulou S., Earthquake Engineering and Structural DynamicsEarthquake Engineering and Structural Dynamics,, (In Press (In Press

2007)2007)

2. 2. «Soil-Structure Interaction: Capacity Curve Evaluation and Seismic Assessment of Highway «Soil-Structure Interaction: Capacity Curve Evaluation and Seismic Assessment of Highway Overcrossings», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., Overcrossings», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., 4th International Conference on Earthquake 4th International Conference on Earthquake Geotechnical EngineeringGeotechnical Engineering, Thessaloniki, Greece, 25-28 June 2007, Thessaloniki, Greece, 25-28 June 2007

33. «Seismic Performance and Limit State Assessment of Highway Overcrossings», Kotsoglou, A. and . «Seismic Performance and Limit State Assessment of Highway Overcrossings», Kotsoglou, A. and

Pantazopoulou, S., Pantazopoulou, S., COMPDYN 2007- Computational Methods In Structural Dynamics and COMPDYN 2007- Computational Methods In Structural Dynamics and Earthquake EngineeringEarthquake Engineering, Rethymno, Greece, 13-16 June 2007, Rethymno, Greece, 13-16 June 2007

44. «Σεισμική Συμπεριφορά Γεφυρών Οπλισμένου Σκυροδέματος με Συνεκτίμηση της Αλληλεπίδρασής . «Σεισμική Συμπεριφορά Γεφυρών Οπλισμένου Σκυροδέματος με Συνεκτίμηση της Αλληλεπίδρασής

τους με το Έδαφος και της Ενδοτικότητας των Επιχωμάτων Πρόσβασης», Κοτσόγλου, A. και τους με το Έδαφος και της Ενδοτικότητας των Επιχωμάτων Πρόσβασης», Κοτσόγλου, A. και Πανταζοπούλου, Σ., Πανταζοπούλου, Σ., 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος ΤΕΕ15ο Συνέδριο Σκυροδέματος ΤΕΕ, 25-27 Οκτωβρίου 2006, Αλεξανδρούπολη , 25-27 Οκτωβρίου 2006, Αλεξανδρούπολη

55. «Modeling of Embankment Flexibility and Soil-Structure Interaction in Integral Bridges», Kotsoglou, . «Modeling of Embankment Flexibility and Soil-Structure Interaction in Integral Bridges», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., A. and Pantazopoulou, S., 1st European Conference on Earthquake Engineering and Seismology1st European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, , Geneva, Switzerland 3-8 September 2006 Geneva, Switzerland 3-8 September 2006

66. «Dynamic Response of Short Integral Concrete Bridges Considering Soil-Structure Interaction and . «Dynamic Response of Short Integral Concrete Bridges Considering Soil-Structure Interaction and Embankment Flexibility», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., Embankment Flexibility», Kotsoglou, A. and Pantazopoulou, S., 2nd International FIB Congress2nd International FIB Congress, , Naples, Italy, 5-8 June 2006 Naples, Italy, 5-8 June 2006

Σχετικές ΔημοσιεύσειςΣχετικές Δημοσιεύσεις10/11


ΕυχαριστίεςΕυχαριστίες11/11

Η παρούσα εργασία χρηματοδοτείται από την Γενική Γραμματεία Η παρούσα εργασία χρηματοδοτείται από την Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) στα πλαίσια του ερευνητικού Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος «Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών προγράμματος «Αντισεισμική Προστασία Γεφυρών ΑΣ.Προ.ΓεΑΣ.Προ.Γε»»


Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης – Τμήμα Πολιτικών...

Documents

Transcript of Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης – Τμήμα Πολιτικών...