Διαμόρφωση προσήνεμης παρειάς εξωτερικών έργων με κατακόρυφο απορροφητικό μέτωπο - Δημητρίου, Ελισάβετ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Εργαστήριο Λιμενικών Έργων, 2014)
Σε αυτή την εργασία διερευνούμε μια κατασκευή εξωτερικού λιμενικού έργου με κατακόρυφο απορροφητικό μέτωπο που διαμορφώνεται με caisson, έχοντας σαν κύριο στόχο τον υπολογισμό των φορτίων και το συντελεστή ανάκλασης σε αυτήν ώστε να καθορίσουμε το ύψος στέψης του έργου. Η εργασία απαρτίζεται από τρία μέρη. Το πρώτο μέρος αποτελεί τη θεωρητική ανάλυση, όπου παρουσιάζονται τα λιμενικά έργα και οι μορφές τους, καθώς και η επεξήγηση των εννοιών και των διαδικασιών που ακολουθήσαμε στο υπολογιστικό μέρος. Αρχικά, στο Κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται ο βασικός διαχωρισμός των λιμενικών έργων, στα εσωτερικά και στα εξωτερικά. Επειδή, σκοπός μας είναι η μελέτη ενός κυματοθραύστη επικεντρώνουμε τη μελέτη μας στα εξωτερικά λιμενικά έργα με διατομές με πρανή ή κατακόρυφο μέτωπο και στις μορφές που συναντάμε κατασκευαστικά έως σήμερα. Ακολουθεί το Κεφάλαιο 2, στο οποίο περιγράφεται η κατασκευή με την οποία ασχοληθήκαμε, εφαρμόζοντας τις μεθοδολογίες που γνωρίζουμε βιβλιογραφικά σε πραγματικές συνθήκες. Παρουσιάζονται λεπτομερώς τα προκατασκευασμένα κιβώτια και οι πολλαπλοί τρόποι εφαρμογής τους, καθώς και οι διατομές απορροφητικών μετώπων που συναντάμε στη βιβλιογραφία. Δίνουμε ιδιαίτερη έμφαση στο απορροφητικό μέτωπο με κυκλικές οπές και θάλαμο εκτόνωσης κυματισμών (wave chamber) που επιλέγουμε να χρησιμοποιήσουμε στην κατασκευή μας, στον μηχανισμό απόσβεσης της ενέργειας που επιτυγχάνεται με τη χρήση του και την υδραυλική λειτουργία του. Στο Κεφάλαιο 3 περιγράφεται ο έλεγχος της υδροστατικής ευστάθειας του προκατασκευασμένου κιβωτίου κατά τη διάρκεια της μεταφοράς του στο τελικό σημείο τοποθέτησης του καθώς και η υπολογιστική διαδικασία η οποία πρέπει να ακολουθηθεί. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται τα φορτία που καταπονούν τον κυματοθραύστη στη συγκεκριμένη περίπτωση και οι έλεγχοι ευστάθειας των δυσμενών φορτίσεων που απαιτούνται για την αποφυγή της αστοχίας του έργου. Επιπρόσθετα, παρουσιάζονται οι δύο μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν του Sainflou και του Goda για τον υπολογισμό των υδροδυναμικών πιέσεων σε δύο χαρακτηριστικές διατομές του έργου που εξετάζονται. Στο Κεφάλαιο 5 γίνεται εκτενής περιγραφή και ανάλυση του συντελεστή ανάκλασης για κατακόρυφο συμπαγές και απορροφητικό μέτωπο, αφού βάσει του συγκεκριμένου συντελεστή κρίνεται η αποτελεσματικότητα του κυματοθραύστη. Διατυπώνονται οι μέθοδοι υπολογισμού του σε διαφορετικές περιπτώσεις. Καταρχήν, περιγράφεται ο συντελεστής ανάκλασης σε συμπαγές μέτωπο και έπειτα σε διάτρητο μέτωπο με κυκλικές οπές που υπολογίζεται από τον τύπο που δόθηκε από τους Natale και Fugazza το 1992. Επίσης, αναφέρεται η έρευνα από τους Suh και Park σε απορροφητικό μέτωπο αλλά με πρόσπτωση πλάγιων κυματισμών και η σύγκριση των αποτελεσμάτων τους με αυτά των Natale και Fugazza. Τέλος, αναπτύσσεται η έννοια της κυματικής υπερύψωσης και καθορίζεται το ύψος στέψης του έργου με χρήση των αποτελεσμάτων από τη γενικευμένη μέθοδο του Sainflou και του μειωτικού συντελεστή ΚΑ όπως αυτός υπολογίζεται από τη μέθοδο των Natale και Fugazza. Συνοψίζοντας, στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται ορισμένα γενικά συμπεράσματα που προκύπτουν από την υπολογιστική διαδικασία που πραγματοποιήθηκε. Ακολουθούν, το δεύτερο μέρος της διπλωματικής εργασίας με τους ελέγχους επάρκειας στις δύο χαρακτηριστικές διατομές του έργου λαμβάνοντας υπόψη τις δυσμενείς φορτίσεις που ασκούνται σε αυτές. Η εργασία ολοκληρώνεται με το Παράρτημα στο οποίο γίνεται αναλυτική παράθεση των υπολογισμών που πραγματοποιήθηκαν για την υδροστατική ευστάθεια, τα φορτία (υδροδυναμικές πιέσεις, ωθήσεις γαιών) και το συντελεστή ανάκλασης του απορροφητικού μετώπου της κατασκευής.