Διερεύνηση της Σεισμικής Συμπεριφοράς Πλαισίων Ωπλισμένου Σκυροδέματος Σχεδιασμένων με Βάση τις Μετακινήσεις - Γιαννακούρας, Παναγιώτης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικού Σχεδιασμού και Ανάλυσης Κατασκευών, 2015)
Στην παρούσα εργασία διερευνάται η αντισεισμική συμπεριφορά επίπεδων πλαισίων ωπλισμένου σκυροδέματος σχεδιασμένων με βάση τις μετακινήσεις. Περιγράφεται εκτενώς η διαδικασία σχεδιασμού με βάση τις μετακινήσεις, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην επιλογή κατάλληλου φάσματος μετακινήσεις. Εξετάζονται οι εναλλακτικοί τρόποι για την εκτέλεση της στατικής επίλυσης και εφαρμόζονται για το σχεδιασμό τυπικών επταώροφων πλαισίων. Οι τρόποι αυτοί περιλαμβάνουν συμβατικές, επαναληπτικές και μη, στατικές επιλύσεις με συνήθη λογισμικά, καθώς και προσεγγιστικούς υπολογισμούς βασιζόμενους στην ισορροπία των μελών και σε επαρκείς παραδοχές για την κατανομή των δυνάμεων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επαναληπτική διαδικασία κατανέμει άνισα την ένταση από τα σεισμικά φορτία στις περιπτώσεις όπου υπάρχουν άνισες διατομές υποστυλωμάτων στον ίδιο όροφο, ανεξάρτητα από την κανονικότητα του πλαισίου. Οι μη γραμμικές αναλύσεις καταδεικνύουν ότι πλαίσια σχεδιασμένα κατ’ αυτόν τον τρόπο αποκρίνονται με ανεπιθύμητο τρόπο σε σεισμικές διεγέρσεις και είναι ευάλωτα στο σχηματισμό μαλακού ορόφου και διατμητικών αστοχιών. Σχεδιάστηκαν, επίσης, επταώροφα και δεκαώροφα πλαίσια, κανονικά και με εσοχή. Δημιουργήθηκε ανελαστικό προσομοίωμα των φορέων στο λογισμικό OpenSees και εκτελέστηκαν μη γραμμικές στατικές προσαυξητικές και δυναμικές (εν χρόνω ολοκλήρωση) αναλύσεις. Από τη βάση δεδομένων PEER NGA-West2 επελέγη μια ομάδα 14 καταγραφών, έτσι ώστε το μέγεθος του σεισμού και η επικεντρική απόσταση να είναι συμβατά με το σεισμικό σενάριο σχεδιασμού. Υπολογίστηκαν αυτόματα συντελεστές κλιμάκωσης, έτσι ώστε το μέσο φάσμα να ταυτίζεται κατά το δυνατόν με το φάσμα σχεδιασμού. Η εποπτεία των αποτελεσμάτων οδηγεί στο συμπέρασμα, ότι υπάρχει καλή ταύτιση μεταξύ των μετακινήσεων του σχεδιασμού και των αναλύσεων. Όμως, η έντονη επιρροή των ανώτερων ιδιομορφών και των φαινομένων 2ης τάξης, προκαλεί σημαντικές υπερβάσεις στο μεσαίο και ανώτερο τμήμα των δεκαώροφων πλαισίων. Οι τέμνουσες των υποστυλωμάτων προβλέπονται σε εξαιρετικό βαθμό από την προτεινόμενη εξίσωση και αποφεύγονται οι διατμητικές αστοχίες. Σε τοπικό επίπεδο, οι απαιτήσεις πλαστιμότητας είναι σημαντικές και πολλές φορές παρατηρείται εξάντληση της διατιθέμενης ικανότητας πλαστικής στροφής. Επομένως, απαιτείται η διενέργεια ελέγχων κατά το σχεδιασμό, ώστε σε επίπεδο διατομής και μέλους η απαιτούμενη πλαστιμότητα να μην είναι υπερβολική. Συνολικά, η Άμεση Μέθοδος Αντισεισμικού Σχεδιασμού Βάσει Μετακινήσεων, αποτελεί μια ικανοποιητική βάση για τον ορθολογικό σχεδιασμό πλαισιωτών φορέων, αν και απαιτούνται τροποποιήσεις για τη βελτίωση της αποδοτικότητάς της.