Σεισμική ανάλυση βάθρων γέφυρας θεμελιωμένης με συνδεδεμένους και ασύνδετους πασσάλους - Μεντεκίδης, Αλέξανδρος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής. Εργαστήριο Εδαφομηχανικής, 2017)
Σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς στον σχεδιασμό θεμελιώσεων με πασσάλους χρησιμοποιούνται συντελεστές υπεραντοχής για τις μεταβιβαζόμενες δυνάμεις στην θεμελίωση και η συμπεριφορά των πασσάλων θεωρείται ελαστική. Παρ’ όλα αυτά σε ισχυρούς σεισμούς, όπως στον σεισμό του Kobe το 1995, έχουν παρατηρηθεί δομικές αστοχίες πασσάλων. Επίσης, σε πρόσφατες έρευνες η χρήση ασύνδετων πασσάλων κάτω από πλάκα θεμελίωσης έχει μελετηθεί με σκοπό την μείωση των δυνάμεων και ροπών που εμφανίζονται τόσο στην πλάκα όσο και στην κεφαλή των πασσάλων. Με αφορμή αυτά, η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την στατική και δυναμική συμπεριφορά βάθρων γεφυρών θεμελιωμένων με ασύνδετους πασσάλους. Πέρα από την θεμελίωση με ασύνδετους πασσάλους σχεδιασμένη κατά τους ισχύοντες κανονισμούς, εξετάζεται η εφαρμογή μιας νέας φιλοσοφίας σχεδιασμού σε τέτοιες θεμελιώσεις. Σύμφωνα με αυτήν ο λικνισμός της κατασκευής, μέσω της κινητοποίηση του μηχανισμού αστοχίας της θεμελίωσες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σεισμική μόνωση, στοχεύοντας στην μείωση των αδρανειακών δυνάμεων της ανωδομής και την αύξηση της ασφάλειας της έναντι κατάρρευσης. Τρία διαφορετικά συστήματα θεμελίωσης μελετήθηκαν: (1) συμβατικά σχεδιασμένη θεμελίωση με πασσάλους σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 8, (2) θεμελίωση με ασύνδετους πασσάλους για τον σχεδιασμό της οποίας χρησιμοποιήθηκαν οι συντελεστές υπαραντοχής του Ευρωκώδικα 8, (3) μη-συμβατική θεμελίωση με πασσάλους με αντοχή σε ροπή μικρότερη από αυτή της ανωδομής. Για την σύγκριση της συμπεριφοράς των τριών συστημάτων πραγματοποιήθηκαν 3-D δυναμικές αναλύσεις με χρήση προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων και πραγματικές σεισμικές καταγραφές. Η επιρροή του ύψους της κατασκευής διερευνήθηκε με την μελέτη ενός ψηλού και ενός κοντού βάθρου. Από τις δυναμικές αναλύσεις βρέθηκε πως η συμπεριφορά του θεμελιωμένου βάθρου σε ασύνδετους πασσάλους ήταν ελαφρώς βελτιωμένη σε σχέση με το συμβατικό, ενώ οι δυνάμεις και ροπές στους πασσάλους μειώθηκε σημαντικά. Η αντισυμβατική θεμελίωση αποδείχθηκε ικανή να προστατέψει την κατασκευή από αστοχία ακόμα και σε πολύ ισχυρές διεγέρσεις, όπου τα δύο συμβατικά συστήματα αστόχησαν. Και για τα δύο βάθρα που μελετήθηκαν οι παραμένουσες μετατοπίσεις του καταστρώματος μειώθηκαν ενώ το κοντό βάθρο ανέπτυξε μεγαλύτερες μέγιστες μετατοπίσεις κατά την διάρκεια των σεισμών. Επίσης, επιβεβαιώθηκε πως το βασικό μειονέκτημα τέτοιων θεμελιώσεων είναι οι αυξημένες καθιζήσεις.