Διερεύνηση της αλληλοσύγκρουσης μεταλλικών κτηρίων εφοδιασμένων με το σύστημα seesaw υπό τη δράση σεισμών κοντά σε ρήγμα

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία διερευνά τη σεισμική συμπεριφορά μεταλλικών κατασκευών που εξοπλίστηκαν με το καινοτόμο σύστημα seesaw, με έμφαση στο φαινόμενο της αλληλοσύγκρουσης μεταξύ γειτονικών κατασκευών. Πραγματοποιήθηκε εκτενής μη γραμμική ανάλυση χρονοϊστορίας για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του συστήματος. Η μελέτη εξέτασε δύο διαφορετικές περιπτώσεις διαχωρισμού μεταξύ των κατασκευών: κτήρια σε άμεση επαφή και κτήρια με διάκενο 1 εκατοστού. Για κάθε σενάριο, αξιολογήθηκαν κρίσιμοι δείκτες σεισμικής απόκρισης, όπως σχετική μετατόπιση ορόφων (IDR), παραμένουσα σχετική μετατόπιση ορόφων (RIDR), επιτάχυνση ορόφων (PFA), δυνάμεις πρόσκρουσης κατά την αλληλεπίδραση των κατασκευών και κατανομή πλαστικών αρθρώσεων. Επιπλέον, διερευνήθηκε η βέλτιστη θέση τοποθέτησης του συστήματος seesaw εντός των κατασκευών για τη μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητάς του. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με αντίστοιχα από γυμνά πλαίσια χωρίς το σύστημα seesaw, αναδεικνύοντας τις διαφορές στη σεισμική απόκριση και τα πλεονεκτήματα της εφαρμογής του συστήματος seesaw στη μείωση των επιπτώσεων της αλληλοσύγκρουσης μεταξύ γειτονικών μεταλλικών κατασκευών. Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή του συστήματος seesaw και της μείωσης της σεισμικής απόκρισης. Στο 2ο κεφάλαιο περιγράφονται τα μοντέλα των κατασκευών με το σύστημα seesaw. Στο 3ο κεφάλαιο πραγματοποιείται η μοντελοποίηση του διακένου και του συστήματος seesaw. Στο 4ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των σεισμικών συμπεριφορών. Στο 5ο κεφάλαιο γίνεται σύγκριση και σχολιασμός των διατάξεων. Στο 6ο κεφάλαιο αναφέρονται τα συμπεράσματα. This Diploma Thesis investigates the seismic behavior of steel structures equipped with the innovative seesaw system, focusing on the phenomenon of pounding between adjacent structures. Extensive nonlinear time-history analysis was conducted to evaluate the effectiveness of the system. The study examined two different separation scenarios between structures: buildings in direct contact and buildings with a 1 cm gap. For each scenario, critical seismic response indicators were evaluated including inter-story drift ratio (IDR), residual inter-story drift ratio (RIDR), peak floor acceleration (PFA), impact forces during structural interaction, and distribution of plastic hinges. Furthermore, the optimal placement of the Seesaw system within the structures was investigated to maximize its effectiveness. The results were compared with those from bare frames without the system, highlighting the differences in seismic response and the advantages of implementing the Seesaw system in reducing the effects of pounding between adjacent steel structures. The 1st chapter provides an introduction to the seesaw system and its effectiveness in reducing seismic response. In the 2nd chapter, the structural models incorporating the seesaw system are described in detail. In the 3rd chapter, the modeling of the seismic gap and the seesaw system is presented. In the 4th chapter, the results of the seismic behavior. In the 5th chapter, a comparison and commentary on the different structural configurations is provided. In the 6th chapter, the conclusions are presented.