Έλεγχος δομικής ακεραιότητας κατασκευών με μεθόδους ελέγχου σημάτων χρονοϊστοριών απόκρισης σε σεισμό κοντινού πεδίου - Καραχάλιου, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2018)
Η συγκεκριμένη μεταπτυχιακή εργασία έχει ως κύριο στόχο να εξετάσει και να αναλύσει σεισμούς κοντινού πεδίου, που συνδέονται άρρηκτα με το φαινόμενο της κατευθυντικότητας και να διερευνήσει την επιρροή αυτών στην απόκριση των κατασκευών. Κρίνεται, λοιπόν, σκόπιμη η παρακολούθηση της κατάστασης μιας κατασκευής με μη καταστροφικές μεθόδους, ώστε να καταγραφούν οι επιταχύνσεις και οι ταχύτητες του ανωτάτου ορόφου και επομένως να εντοπιστεί ο παλμός της ισχυρής εδαφικής κίνησης, αλλά και να καθοριστεί η μεταβολή της ιδιοπεριόδου της κατασκευής. Με αυτή τη διαδικασία καθίσταται εύκολος ο καθορισμός του βαθμού βλάβης και επιτυγχάνεται ένας επαρκής έλεγχος της δομικής ακεραιότητας της κατασκευής. Μέχρι πρότινος, καθώς η εκτίμηση των βλαβών μετά από ένα σεισμικό γεγονός διεξαγόταν μέσω επιθεωρήσεων, υπήρχε μεγάλη πιθανότητα ορισμένες σοβαρές ζημιές να μην μπορέσουν να εντοπιστούν. Για να αντιμετωπιστεί αυτή η δυσκολία έχουν αναπτυχθεί τεχνολογίες που αφορούν τόσο τη μέτρηση των επιταχύνσεων ή μετατοπίσεων της κατασκευής σε πραγματικό ή κοντά σε πραγματικό χρόνο, που με τη σειρά τους σχετίζονται με την απόκριση της κατασκευής, όσο και τη μελέτη της αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής. Στα πλαίσια αυτού, εξετάστηκε μια οκταώροφη υφιστάμενη κατασκευή, η οποία προσομοιώθηκε μέσω του προγράμματος Seismostruct 2016 και διεξήχθησαν ιδιομορφική, στατική ανελαστική ανάλυση (Static Pushover Analysis) και προσαυξητική δυναμική ανάλυση (I.D.A.–Incremental Dynamic Analysis). Για τη τελευταία προαναφερθείσα ανάλυση, το κτίριο υποβλήθηκε σε 10 καταγραφές εδαφικής κίνησης της βάσης NGA, η καθεμία από τις οποίες κλιμακώνεται καταλλήλως έτσι ώστε η μη-γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας της κάθε κλιμάκωσης να καλύπτει πλήρως όλο το φάσμα της παραμορφωσιακής ικανότητας του φορέα. Σημαντικές πληροφορίες που αφορούν την ανελαστική συμπεριφορά της κατασκευής προσφέρονται μέσω των καμπύλων IDA, οι οποίες παράγονται από την κάθε κλιμακούμενη καταγραφή. Για τον έλεγχο της δομικής ακεραιτότητας του υφιστάμενου δομήματος εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι της φασματικής ανάλυσης της επιτάχυνσης, της φασματικής ανάλυσης της ταχύτητας και της κυματικής ανάλυσης με χρήση του φάσματος συνέλιξης. Σκοπός των αναλύσεων ήταν η εκτίμηση της μεταβολής της ιδιοπερίοδου της κατασκευής σε κάθε στάθμη επιτελεστικότητας, η τιμή της οποίας συνδέεται άμεσα με το επίπεδο των βλαβών Για το λόγο αυτό, για τις δύο πρώτες αναλύσεις από τις χρονοϊστορίες απόκρισης της επιτάχυνσης και ταχύτητας παρήχθησαν τα αντίστοιχα φάσματα Fourier μέσω του προγράμματος Seismosignal και η τιμή της ιδιοπεριόδου υπολογίστηκε από την κορυφή των δύο αυτών φασμάτων. Ενώ, για την κυματική ανάλυση αξιοποιήθηκε η μεθοδολογία των P. Mimoglou et al. [2014]. Σύμφωνα με την προτεινόμενη μεθοδολογία, η χρονοϊστορία απόκρισης της ταχύτητας εκφράζεται με έξι κυματίδια, όπου η περίοδος του κάθε κυματιδίου προσδιορίζεται από την κορυφή του φάσματος συνέλιξης και ο εντοπισμός των παραμέτρων τους βασίζεται στις μαθηματικές σχέσεις των Mavroeidis and Papageorgiou [2003]. Από τα έξι αυτά κυματίδια, επιλέγονται αυτά που όχι μόνο προσομοιώνουν καλύτερα τον παλμό και την ελεύθερη ταλάντωση στην χρονοϊστορία απόκρισης της ταχύτητας αλλά διαθέτουν και τον μεγαλύτερο συντελεστή συσχέτισης με την αρχική καταγραφή. Με τον τρόπο αυτό, υπολογίζονται η ιδιοπερίοδος της κατασκευής και ο συντελεστής συσχέτισης του παλμού ο οποίος αποτελεί και αυτός ένα δείκτη απομείωσης της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής. Διαπιστώνεται λοιπόν πως ο συνδυασμός των δυο τελευταίων μεθόδων αποδίδει ικανοποιητικά την επίδρασή του παλμού στην απόκριση των κατασκευών.