Επίδραση των επαναλαμβανόμενων σεισμών στην αλληλοσύγκρουση σύμμικτων κτηρίων με ιξώδεις αποσβεστήρες

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία εξετάζει τη συμπεριφορά σύμμικτων κοίλων κατασκευών από χάλυβα και σκυρόδεμα (CFST) με και χωρίς ιξώδεις αποσβεστήρες υπό την επίδραση πολλαπλών σεισμικών διεγέρσεων και του φαινομένου της πρόσκρουσης. Η μελέτη επικεντρώνεται στη σύγκριση της απόδοσης των κατασκευών μέσω δεικτών όπως ο λόγος σχετικής μετακίνησης ορόφων (IDR). Μέσω εκτενών αναλύσεων και προσομοιώσεων, η εργασία αποσκοπεί στην αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ιξωδών αποσβεστήρων στη βελτίωση της σεισμικής συμπεριφοράς των CFST κατασκευών και στη μείωση των επιπτώσεων της πρόσκρουσης, παρέχοντας πολύτιμες πληροφορίες για τον αντισεισμικό σχεδιασμό τέτοιων συστημάτων. Η ανάγκη για ασφαλείς, ανθεκτικές και αποδοτικές κατασκευές σε σεισμογενείς περιοχές αποτελεί διαχρονικά βασικό ζητούμενο στον τομέα του επαγγέλματος του πολιτικού μηχανικού. Ιδιαίτερα σε περιοχές με υψηλή σεισμική επικινδυνότητα, όπως η Ελλάδα, ο ορθολογικός αντισεισμικός σχεδιασμός δεν περιορίζεται μόνο στην αντοχή των υλικών αλλά επεκτείνεται και στη μελέτη σύνθετων φαινομένων όπως οι πολλαπλές σεισμικές διεγέρσεις και η αλληλεπίδραση γειτονικών κατασκευών. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία εξετάζει τη σεισμική απόκριση σύμμικτων κατασκευών χάλυβα-σκυροδέματος τύπου CFST, με ιδιαίτερη έμφαση στην επίδραση των ιξωδών αποσβεστήρων και του φαινομένου της πρόσκρουσης μεταξύ γειτονικών κτιρίων. Μέσα από αριθμητικές αναλύσεις, δυναμική χρονοϊστορία και συγκρίσεις διαφορετικών διατάξεων, επιχειρείται η αξιολόγηση της συμπεριφοράς αυτών των κατασκευών υπό ρεαλιστικά σεισμικά σενάρια. Η επιλογή του θέματος δεν είναι τυχαία, καθώς συνδυάζει επίκαιρα ζητήματα της αντισεισμικής μηχανικής με τεχνολογίες ενεργητικής ή παθητικής προστασίας, προσφέροντας μια ολοκληρωμένη θεώρηση του σχεδιασμού και της βελτιστοποίησης της σεισμικής απόδοσης σύγχρονων κατασκευών. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία φιλοδοξεί να συνεισφέρει στην καλύτερη κατανόηση των πολύπλοκων αυτών φαινομένων και να λειτουργήσει ως αφετηρία για περαιτέρω έρευνα και εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών σε πραγματικά τεχνικά έργα. This Diploma Thesis studies how hollow composite steel-concrete structures (CFST) behave during earthquakes, both with and without the use of viscous dampers. The focus is on how these dampers can improve the performance of structures by reducing vibrations and collisions with adjacent buildings when multiple earthquakes occur. Through analyses and simulations, this Diploma Thesis compares different configurations to assess whether dampers can increase the safety and durability of CFST structures. The choice of topic is linked to the need for safe and efficient structures in areas with high seismic risk, such as Greece, as modern seismic design is not limited to the strength of materials, but also examines complex phenomena such as repeated seismic excitations and collisions between neighboring buildings. In this way, this Diploma Thesis contributes to a better understanding of the seismic behavior of such systems and can serve as a basis for further research and practical application of innovative technologies, contributing to the effective seismic design of modern structures.