Πειραματική και αριθμητική αποτίμηση της σεισμικής ικανότητας κτιρίων Pilotis - Κορομηλάς, Χρήστος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας, 2018)
Αντικείμενο εργασίας της μελέτης αποτελεί η πειραματική και αριθμητική αποτίμηση της σεισμικής ικανότητας κτιρίων Pilotis. Συγκεκριμένα, πραγματοποιείται μια σύγκριση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την πειραματική δοκιμή που πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου με τα αποτελέσματα αριθμητικής προσομοίωσης και ανάλυσης των φορέων αυτών. Επίσης, διερευνούνται κάποιοι πρόσθετοι παράγοντες που επηρεάζουν την ανάλυση, όπως η θεώρηση της κατανεμημένης πλαστιμότητας κατά την ανάλυση. Το πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιείται για την αριθμητική διαδικασία είναι το SeismoStruct 2016 της Seismosoft. Κατά το πρώτο στάδιο της εργασίας επιδιώκεται η διερεύνηση μιας καινοτόμας μορφής στατικής, ανελαστικής ανάλυσης κατά την οποία λαμβάνεται υπόψη η κατανεμημένη πλαστιμότητα. Η δυνατότητα αυτής της ανάλυσης παρέχεται από το πρόγραμμα SeismoStruct 2016. Ο κύριος στόχος της διερεύνησης συνίσταται στην εξακρίβωση της συμβατότητας της ανάλυσης με τις οδηγίες και τις διατάξεις του Ελληνικού Κανονισμού Επεμβάσεων (ΟΑΣΠ, 2η αναθεώρηση 2017). Για την εξυπηρέτηση αυτού του σκοπού, συγκρίνονται τα αποτελέσματά της με τα αντίστοιχα που προκύπτουν από την μεθοδολογία του ΚΑΝ.ΕΠΕ. Στη συνέχεια, εξετάζονται και ορισμένοι πρόσθετοι παράγοντες που επιδρούν στην ανάλυση με τη μέθοδο ‘‘Βήμα προς Βήμα’’ και, κατ’ επέκταση, στην αποτίμηση των κατασκευών σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ, όπως η ‘‘ισοδύναμη’’ ενεργός δυσκαμψία και η επίδραση της μεταβολής αξονικών δυνάμεων των υποστυλωμάτων. Τελικό στάδιο των διερευνήσεων αποτελεί η σύγκριση των αποτελεσμάτων της αποτίμησης του γυμνού πλαισίου, που περιγράφεται παρακάτω, εφαρμόζοντας τις μεθόδους κατανεμημένης και συγκεντρωμένης πλαστιμότητας σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ. Στόχος είναι να συγκριθεί η καμπύλη με τις αντίστοιχες πειραματικές και τις προκύπτουσες από τη μεθοδολογία του Κανονισμού και να εξακριβωθεί αν θα επαληθευτούν τα αρχικά συμπεράσματα στα οποία θα έχουμε καταλήξει. Το κύριο θέμα της εργασία αφορά στην πειραματική και αριθμητική αποτίμηση της σεισμικής ικανότητας των κτιρίων Pilotis. Αρχικά, θα γίνει μια αναφορά στην πειραματική διαδικασία και στα εξεταζόμενα δοκίμια. Συγκεκριμένα, θα αναφερθούν τα υλικά, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά και τα φορτία των δοκιμίων, οι οπλισμοί των στοιχείων, καθώς και οι διεγέρσεις που τους επιβλήθηκαν μέσω του σεισμικού προσομοιωτήρα. Κατά την παρούσα εργασία, τα δοκίμια με τα οποία θα ασχοληθούμε είναι τα τέσσερα πρώτα από τα οκτώ που εξετάστηκαν κατά την πειραματική διαδικασία. Εν συνεχεία, αφού παρατεθούν ορισμένα θεωρητικά στοιχεία που αφορούν την προσομοίωση του φέροντος οργανισμού και της τοιχοποιίας των δοκιμίων, θα περιγραφεί αναλυτικά η διαδικασία προσομοίωσής τους στο πρόγραμμα SeismoStruct 2016 και θα προσδιοριστούν τα αντίστοιχα αριθμητικά στοιχεία. Ειδικά, θα αναλυθεί ο τρόπος προσομοίωσης των δοκιμίων και θα παρατεθούν τα υλικά, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά και τα φορτία τους. Κατά συνέπεια, προκύπτουν τα προσομοιώματα του φέροντος οργανισμού των δοκιμίων σε μη ρηγματωμένη και ρηγματωμένη κατάσταση. Έπειτα, παρουσιάζεται η διαδικασία προσομοίωσης της τοιχοποιίας σύμφωνα με τον ΚΑΝ.ΕΠΕ και καθορίζονται τα τελικά μοντέλα των δοκιμίων. Στο επόμενο βήμα, θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα, τόσο των πειραματικών δοκιμών των τεσσάρων πλαισίων, όσο και της ανελαστική, στατικής ανάλυσης τους με τη μέθοδο ‘‘ Βήμα προς Βήμα’’. Συγκεκριμένα, από την πειραματική διαδικασία προκύπτουν οι ιδιοπερίοδοι των δοκιμίων, οι βρόγχοι υστέρησης, ενώ καταγράφονται και οι εμφανιζόμενες ρωγμές των στοιχείων των δοκιμίων. Με δεδομένους τους βρόγχους υστέρησης σχεδιάζονται οι περιβάλλουσες αυτών σε διάγραμμα τέμνουσας βάσης –μετακίνησης ισογείου και ανώτερου ορόφου. Όσων αφορά στην υπερωθητική ανάλυση, θα πραγματοποιηθεί σύμφωνα με τις διατάξεις του Ελληνικού Κανονισμού Επεμβάσεων (ΟΑΣΠ, 2η αναθεώρηση 2017) και, μέσω αυτής, θα διαμορφωθούν οι καμπύλες ικανότητας των δοκιμίων. Επίσης, θα επιδιωχθεί μια εύλογη θεώρηση συμβολής της κρατύνσεως στις καμπύλες ικανότητας, καθώς και του οπλισμού προεντάσεως στην καμπτική αντοχή των υποστυλωμάτων και την σεισμική συμπεριφορά των δοκιμίων γενικότερα. Έπειτα, θα πραγματοποιηθούν συγκρίσεις μεταξύ πειραματικών και αριθμητικών αποτελεσμάτων, μεταξύ αριθμητικών αποτελεσμάτων των τεσσάρων δοκιμίων και, τέλος, θα προσδιοριστούν και θα συγκριθούν οι στοχευόμενες μετακινήσεις των ανώτερων ορόφων των δοκιμίων ακολουθώντας δύο διαφορετικές μεθοδολογίες. Ολοκληρώνοντας την διερεύνηση, θα παρατεθεί μια συνοπτική ανακεφαλαίωση των κύριων διεργασιών και αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν στην εργασία, θα εντοπιστούν και θα υπογραμμιστούν τα σημαντικότερα στοιχεία της και, εν τέλει, θα εξαχθούν βασικά συμπεράσματα που αποτελούν και τον βασικό στόχο της εργασίας.