Σεισμική μόνωση γεφυρών μέσω συστήματος αρνητικής στιβαρότητας με θεώρηση αλληλεπίδρασης εδάφους κατασκευής - Αλαμίρ, Χρήστος-Χαμπίμπ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών, 2018)
H σεισμική μόνωση είναι μία ιδέα που υπάρχει εδώ και έναν αιώνα τα τελευταία σαράντα χρόνια όμως έχει αρχίσει να εφαρμόζεται και να αποτελεί μια υλοποιήσιμη εναλλακτική από οικονομικής και κατασκευαστικής σκοπιάς. Πλέον οι διατάξεις και συσκευές που εφαρμόζονται στην σεισμομόνωση αποτελλούν βιομηχανικά προϊόντα με πιστοποιήσεις τα οποία είναι στη διάθεση του μελετητή. Η παρούσα εργασία έχει σκοπό να παρουσιάσει περιληπτικά τις τεχνικές και τους κανονισμούς που εφαρμόζονται στην παθητική προστασία των κτιρίων. Κατόπιν αναλύει συνοπτικώς τις υπάρχουσες συσκευές που χρησιμοποιούνται άλλες πιο συστηματικά και άλλες λιγότερο σε σεισμικά μονωμένες κατασκευές. Παρουσιάζονται πολύ συνοπτικά δύο νέες έννοιες στην σεισμική μόνωση αυτή της οιωνεί μηδενική και της αρνητικής στιβαρότητας, χρησιμοποιούνται δύο παραδείγματα συσκευών για να γίνει κατανοητός ο τρόπος προσέγγισης και υπολογισμού αυτών των συστημάτων, αλλά και αναγνώρισης των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων τους. Μία από αυτές τις δύο διατάξεις είναι το στοιχείο αρνητικής στιβαρότητας που ενσωματώνεται στο εφέδρανο αρνητικής στιβαρότητας KDamper του οποίου η εφαρμογή αποτελεί τον πυρήνα αυτής της εργασίας. Η μεθοδολογία ανάλυσης του εφεδράνου αρνητικής στιβαρότητας παρουσιάζεται αναλυτικά, το κύριο χαρακτηριστικό του εφεδράνου είναι ο συνδυασμός ελατηρίων θετικής και αρνητικής στβαρότητας με τέτοιο τρόπο ώστε να αυξάνει σημαντικά την απόσβεση και την ιδιοπερίοδο της υπό μόνωση κατασκευής. Η μορφή της συσκευής μοιάζει με αποσβεστήρα συντονισμένης μάζας σε συνδυασμό με μία διάταξη αρνητικής στιβαρότητας. Η ιδιότητα που εκμεταλλεύεται η συσκευή είναι η σε φάση και ομόσημη δράση της δύναμης αρνητικής στιβαρότητας με την αδρανειακή δύναμη της πρόσθετης μάζας άρα δημιουργώντας χωρίς όμως να υπάρχει τις ευεργετικές συνέπειες από μία μεγαλύτερη ενσωματωμένη μάζα στο σύστημα σεισμικής μόνωσης. Στη συνέχεια ακολουθεί η περιγραφή της μεθόδου της διαδικασίας βελτιστοποίησης του εφεδράνου χωρίς να αναλύεται εις βάθος καθώς ξεφεύγει από τα όρια της παρούσας εργασίας. Κατόπιν παρουσιάζονται κάποιες βασικές έννοιες της εδαφοδυναμικής και της σεισμικής γεωτεχνικής μηχανικής που σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να καλύψουν τις απαιτούμενες γνώσεις αυτού του αντικειμένου αλλά δίνουν μία εικόνα στους υπολογισμούς που ακολουθήθηκαν στις προσομοιώσεις. Τέλος γίνεται η προσομοίωση μία γέφυρας δύο ανοιγμάτων για τρείς διαφορετικές συνθήκες στήριξης της βάσης του μεσοβάθρου, δύο με δυναμική αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής για επιφανειακό πέδιλο και πασσαλοομάδα και μία για πάκτωση στη βάση, οι συσκευές σεισμικής μόνωσης που θεωρήθηκαν σε κάθε περίπτωση ήταν το KDamper και απλά ελαστομεταλλικά εφέδρανα. Με βάση αυτές τις αναλύσεις και τις συγκρίσεις τους ακολουθούν τα συμπεράσματα και οι προτάσεις για περεταίρω έρευνα.