Seismic soil-structure interaction with finite elements and the method of substructures - Σταυρουλάκης, Γεώργιος (Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2014)
Ένα από τα πλέον θεμελιώδη προβλήματα του Πολιτικού Μηχανικού είναι η ανάλυση της συμπεριφοράς των κατασκευών υπό σεισμική φόρτιση. Ένα τέτοιο πρόβλημα είναι αρκετά δύσκολο και περίπλοκο στο χειρισμό του λόγω των διάφορων παραγόντων που υπεισέρχονται κατά την επίλυσή του όπως η ύπαρξη ρευστού στους πόρους του εδάφους, οι εγγενείς αβεβαιότητες τόσο της κατασκευής όσο και του εδάφους. η αλληλεπίδραση της κατασκευής με το έδαφος καθώς και το μεγάλο υπολογιστικό κόστος το οποίο έχει η επίλυση ενός αριθμητικού μοντέλου που θα τα λαμβάνει αυτά υπόψιν. Η παρούσα διατριβή εντρυφεί σε όλους τους ως άνω παράγοντες με στόχο να προτείνει μια υπολογιστική «εργαλειοθήκη» για την επίλυση αυτού του προβλήματος και είναι οργανωμένη ως ακολούθως: Το πρώτο κεφάλαιο αποτελεί την εισαγωγή της διατριβής ενώ το δεύτερο κεφάλαιο περιγράφει τη u-p μόρφωση του προβλήματος των πορώδων μέσων μαζί με τον τρόπο χωρικής και χρονικής του διακριτοποίησης. Το τρίτο κεφάλαιο περιέχει το θεωρητικό υπόβαθρο για στοχαστική ανάλυση και περιγράφει τη φασματική στοχαστική μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Το τέταρτο κεφάλαιο περιγράφει τους υπολογιστικούς αλγορίθμους για την επίλυση των προβλημάτων που περιγράφηκαν στα προηγούμενα κεφάλαια και προτείνει νέες και υπολογιστικά βέλτιστες μεθόδους για τη επίλυση τόσο προβλημάτων πορώδων μέσων όσο και στοχαστικών προβλημάτων, τόσο με τη μέθοδο Monte Carlo όσο και με τη φασματική στοχαστική μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Το πέμπτο κεφάλαιο περιγράφει το προγραμματιστικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε για την υλοποίηση των αλγορίθμων του προηγούμενου κεφαλαίου ενώ το έκτο κεφάλαιο περιέχει πληροφορίες για τον παράλληλο προγραμματισμό υπολογιστών. Το έβδομο κεφάλαιο περιγράφει την αρχιτεκτονική των καρτών γραφικών (GPU) της nVidia καθώς και τον τρόπο υλοποίησης των αλγορίθμων του τρίτου κεφαλαίου σε αυτό το περιβάλλον. Το όγδοο κεφάλαιο είναι μια συλλογή αριθμητικών παραδειγμάτων βασισμένο στο υλικό των προηγούμενων κεφαλαίων. Τέλος το ένατο κεφάλαιο κλείνει με μια ανακεφαλαίωση της διατριβής και ακολουθεί η βιβλιογραφία.