Μονοαξονικό ελατηριακό προσομοίωμα μεταλλικών συνδέσμων δυσκαμψίας για τη σεισμική αποτίμηση μεταλλικών κατασκευών - Σιταρόπουλος, Κωνσταντίνος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών, 2016)
Προτείνεται απλοποιημένο προσομοίωμα μεταλλικών συνδέσμων δυσκαμψίας αποτελούμενο από μία ράβδο με νόμο υλικού που έχει προκύψει από αναλύσεις λεπτομερούς προσομοιώματος υπό εφελκυσμό και θλίψη. Αν και η τρέχουσα τάση στην αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς κτιρίων με συνδέσμους δυσκαμψίας προκρίνει την λεπτομερή προσομοίωσή τους στο μοντέλο της κατασκευής με διακριτοποίηση του συνδέσμου σε πολλαπλά στοιχεία δοκού-στύλου με διατομές ινών, το αποτέλεσμα δεν είναι πάντα το επιθυμητό. Η ακριβής αποτίμηση απαιτεί πολλαπλές μη γραμμικές δυναμικές αναλύσεις υπό μια ομάδα επιταχυνσιογραφημάτων. Συνεπώς η χρήση λεπτομερών προσομοιωμάτων προσφέρει μεν εξαιρετική ακρίβεια, αυξάνει δε το υπολογιστικό κόστος ενώ ταυτόχρονα δυσχεραίνει τη σύγκλιση. Αντιθέτως, η χρήση απλών ράβδων με κατάλληλα βαθμονομημένη συμπεριφορά, μπορεί να προσφέρει ικανοποιητική ακρίβεια με ελάχιστους απαιτούμενους βαθμούς ελευθερίας. Για την επίτευξη των παραπάνω απαιτείται η επιλογή κατάλληλων παραμέτρων του νόμου υλικού των ράβδων. Για την ακριβή προσέγγιση της συμπεριφοράς ανεξαρτήτως της γεωμετρίας μέλους, συνδέσεων και διατομής, υιοθετείται η χρήση πρόδρομων αναλύσεων λεπτομερούς προσομοιώματος του κάθε συνδέσμου δυσκαμψίας και η διακρίβωση χωριστών μονοαξονικών νόμων υλικού σε θλίψη και εφελκυσμό. Η βασική διαδικασία που ακολουθείται για την δημιουργία του απλοποιημένου προσομοιώματος ενός συνδέσμου είναι η ακόλουθη : α) πραγματοποιούνται αναλύσεις υπό μονοτονική και ανακυκλιζόμενη φόρτιση στο λεπτομερές προσομοίωμα του μεταλλικού συνδέσμου ώστε να εξαχθούν οι αντίστοιχες καμπύλες που περιγράφουν τη συμπεριφορά του, β) εκτιμώνται οι κατάλληλες παράμετροι του νόμου του υλικού ώστε να παραχθούν αντίστοιχες καμπύλες για το απλοποιημένο προσομοίωμα που προσομοιάζουν στις καμπύλες του λεπτομερούς προσομοιώματος. Στη συνέχεια δοκιμάζεται η αντικατάσταση των λεπτομερών προσομοιωμάτων των συνδέσμων από τα απλοποιημένα στο πλήρες σύστημα της κατασκευής. Η μεθοδολογία εφαρμόζεται σε τρία μεταλλικά κτίρια τριών, έξι και δώδεκα ορόφων με περιμετρικά πλαίσια ανάληψης οριζόντιων δυνάμεων με κεντρικούς συνδέσμους δυσκαμψίας, τα οποία έχουν διαστασιολογηθεί με βάση τις διατάξεις του Ευρωκώδικα 8. Αποτιμάται η συμπεριφορά των κτιρίων και συγκρίνονται τα αποτελέσματα μεταξύ των δύο προσομοιωμάτων, τα οποία τελικώς υποδεικνύουν ότι το προτεινόμενο προσομοίωμα ελαχιστοποιεί σημαντικά το υπολογιστικό κόστος, διευκολύνει τη σύγκλιση των αναλύσεων και εξασφαλίζει παράλληλα ικανοποιητική ακρίβεια στη Μη Γραμμική Στατική Ανάλυση (Pushover), ενώ δίνει λογικές εκτιμήσεις και στην Ικανοτική Δυναμική Ανάλυση (IDA).