Στοχαστική Ανάλυση Αλληλεπίδρασης Εδάφους-Θεμελίου - Προξενιά, Ελένη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών, 2017)
Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται η μελέτη του φαινομένου της δυναμικής αλληλεπίδρασης εδαφικού ημιχώρου και θεμελίου με στοχαστική ανάλυση του εδάφους χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της εξέλιξης πυκνότητας πιθανότητας (Probability Density Evolution Method-PDEM) για συστήματα στοχαστικών πεπερασμένων στοιχείων και συγκρίνοντας τα αποτελέσματά της με τη μέθοδο Monte Carlo (Monte Carlo Simulation-MCS), η οποία θεωρείται ως μέθοδος αναφοράς. Το αριθμητικό προσομοίωμα που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε με τη βοήθεια του λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων ABAQUS και της γλώσσας προγραμματισμού Matlab. Επειδή η Ελλάδα, όπως είναι γνωστό, ανήκει σε μια ευρύτερη περιοχή ιδιαίτερα υψηλής σεισμικής επικινδυνότητας είναι κίνητρο να μελετήσουμε το πώς και πόσο επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά του εδάφους την απόκριση ενός θεμελίου ή μιας κατασκευής γενικότερα που υπόκειται σε μια σεισμική διέγερση. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό σαν αλληλεπίδραση εδάφους-κατασκευής (Soil-Structure interaction-SSI) και αποτελεί ένα θέμα που έχει απασχολήσει ιδιαίτερα τη διεθνή και ελληνική επιστημονική κοινότητα. Ο συνδυασμός του δε με την εισαγωγή αβεβαιοτήτων στο πρόβλημα (στοχαστική ανάλυση) αποτελεί καινοτομία στον τομέα του Πολιτικού Μηχανικού διότι περιγράφει το πραγματικό φαινόμενο με πιο επαρκή τρόπο και δίνει τη δυνατότητα πληρέστερης και ρεαλιστικότερης μελέτης της συμπεριφοράς των κατασκευών. Είναι λοιπόν αδήριτη η ανάγκη έρευνας του φαινομένου SSI με στοχαστικά μοντέλα για την ενσωμάτωση των αποτελεσμάτων του στους σύγχρονους Κανονισμούς. Στόχος της εργασίας είναι η εις βάθος περιγραφή, μελέτη και κατανόηση του προβλήματος αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής μέσω μίας ενδελεχούς έρευνας στο θέμα αυτό καθώς και η ανάπτυξη ενός μοντέλου άρτιου, γρήγορου (μικρό υπολογιστικό κόστος) και ακριβούς που θα αποτελέσει βάση για τη στοχαστική ανάλυση του SSI σε πρακτικό επίπεδο. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική περιγραφή για την αναγκαιότητα των στοχαστικών αναλύσεων και της μελέτης του φαινομένου αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής και παρατίθεται ακόμη μια εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση του υπό μελέτη προβλήματος προκειμένου όποιος επιθυμεί μελλοντικά να ασχοληθεί με το φαινόμενο αυτό να έχει εύκολα πρόσβαση στο απαραίτητο επιστημονικό υλικό. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται το θεωρητικό και μαθηματικό υπόβαθρο που είναι απαραίτητο για τη μελέτη του προβλήματος που εξετάζουμε από στοχαστικής σκοπιάς καθώς και η περιγραφή των βασικών εννοιών της θεωρίας των πιθανοτήτων, των μεθόδων προσομοίωσης στοχαστικών πεδίων και των μεθόδων στοχαστικών πεπερασμένων στοιχείων. Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στο πρόβλημα SSI και πιο συγκεκριμένα περιλαμβάνει την περιγραφή των ειδών των σεισμικών κυμάτων, των απορροφητικών συνόρων καθώς και του αριθμητικού προσομοιώματος. Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο καταγράφονται συγκεντρωτικά τα συμπεράσματα στα οποία καταλήξαμε στην παρούσα εργασία από τη μελέτη των αποτελεσμάτων και προτροπή για μελλοντική έρευνα.