FRINK Linked Data Fragments server

Matches in SemOpenAlex for { <https://semopenalex.org/work/W4378652013> ?p ?o ?g. }

• W4378652013 abstract "Η Ελλάδα είναι μία από τις πιο σεισμογενείς χώρες του κόσμου. Ως εκ τούτου πολλές υφιστάμενες κατασκευές ωπλισμένου σκυροδέματος (ΩΣ) έχουν υποβληθεί σε μία ή περισσότερες σεισμικές διεγέρσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα πολλές κατασκευές να έχουν προηγούμενες σεισμικές επιβαρύνσεις, οι οποίες επηρεάζουν (καθοριστικά) τη σεισμική συμπεριφορά τους. Τα υποστυλώματα αυτών των κατασκευών μπορεί να παρουσιάζουν από ελαφρές καμπτικές βλάβες, οι οποίες εμφανίζονται με τη μορφή απλών, μεμονωμένων ρωγμών κάθετων στον άξονα, μέχρι και να έχουν αστοχήσει πλήρως, με λυγισμό ή θραύση των διαμήκων ράβδων, άνοιγμα ή θραύση των συνδετήρων, ρωγμές με μεγάλο εύρος ή σημαντική μόνιμη μετακίνηση των άκρων. Στην πραγματικότητα η κατάσταση είναι δυσμενέστερη, καθώς επηρεάζουν σωρευτικά κι άλλες συνυπάρχουσες ανεπάρκειες-βλάβες, όπως η ανεπαρκής ένωση των οπλισμών με παράθεση σε κρίσιμες περιοχές ή η διάβρωση των οπλισμών. Οι παραπάνω ανεπάρκειες ενδέχεται να οδηγήσουν σε πρόωρη, ανεπιθύμητη αστοχία κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Όσον αφορά στις περιοχές ένωσης των οπλισμών, κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, ο μηχανισμός μεταφοράς δυνάμεων μεταξύ των ματιζόμενων ράβδων συχνά αποδεικνύεται ανεπαρκής εξαιτίας του μικρού μήκους μάτισης και του χαμηλού ποσοστού συνδετήρων. Όταν το μήκος μάτισης είναι ανεπαρκές, σχετική ολίσθηση των διαμήκων ράβδων μπορεί να περιορίσει την ικανότητα ανάληψης οριζόντιου φορτίου ή/και την ικανότητα οριζόντιας παραμόρφωσης του υποστυλώματος. Επίσης, σε πολλές υφιστάμενες κατασκευές ωπλισμένου σκυροδέματος έχουν επιδράσει διαβρωτικοί παράγοντες. Η διάβρωση που προκαλείται από την παρουσία ιόντων χλωρίου (κυρίως σε κατασκευές που βρίσκονται κοντά στη θάλασσα) είναι μία ηλεκτροχημική διαδικασία η οποία αλλοιώνει το μέταλλο και υποβαθμίζει τις ιδιότητές του. Ανάλογα και με το βαθμό διάβρωσης, η διατομή των ράβδων μειώνεται, επηρεάζεται η τάση συνάφειας μεταξύ σκυροδέματος και οπλισμών και προκαλούνται διαμήκεις ρωγμές στην επικάλυψη λόγω της εσωτερικής πίεσης που αναπτύσσεται στο περιβάλλον σκυρόδεμα, ενώ επηρεάζεται και η περίσφιγξη [Andisheh et al. 2016]. Τα παραπάνω καθιστούν το στοιχείο πιο τρωτό και μπορεί να οδηγήσουν σε πρόωρο λυγισμό της ράβδου (όταν υπόκειται σε θλίψη) και μειωμένη αντοχή και πλαστιμότητα του μέλους [Goksu & Ilki 2016, Bousias et al. 2004, Rajput & Sharma 2019, Rajput & Sharma 2018, Kalyoncuoglu et al. 2013]. Ως εκ τούτου, υποστυλώματα σε υφιστάμενες κατασκευές συχνά κρίνεται απαραίτητο να ενισχυθούν, ώστε να ικανοποιούν τους σύγχρονους αντισεισμικούς κανονισμούς. Οι συμβατικές μέθοδοι επισκευής και ενίσχυσης των υποστυλωμάτων ωπλισμένου σκυροδέματος σε υφιστάμενες κατασκευές διακρίνονται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με το αν στόχος είναι η αύξηση της αντοχής και της δυσκαμψίας ή η αύξηση της πλαστιμότητας των υποστυλωμάτων (ή συνδυασμός τους). Στην πρώτη περίπτωση η ενίσχυση είναι δυνατή μέσω αύξησης της διατομής του υποστυλώματος με νέες στρώσεις σκυροδέματος και νέους οπλισμούς κατασκευάζοντας ένα μανδύα ωπλισμένου σκυροδέματος γύρω από το αρχικό υποστύλωμα. Η μέθοδος αυτή είναι μια από τις αποτελεσματικότερες για την ενίσχυση υποστυλωμάτων αλλά και η πιο απαιτητική. Οι βασικότερες αδυναμίες που προκύπτουν εντοπίζονται τόσο στην αύξηση των διαστάσεων των προς ενίσχυση υποστυλωμάτων, με άμεση συνέπεια την αλλαγή της γεωμετρίας και της κατανομής των εντάσεων του συνολικού φορέα, όσο και στις κατασκευαστικές δυσκολίες που υπάρχουν. Η μέθοδος αυτή συνεχίζει να μελετάται [Lehman et al. 2001, Bousias et al. 2007, Vandoros & Dritsos 2008, Chang et al. 2014b, Kalogeropoulos & Tsonos 2014, Liu C et al. 2017, Ou & Truong 2018] και να βελτιώνεται, ενώ μελετώνται και διαφορετικά μείγματα σκυροδέματος [Savva et al. 2005, Sideris & Savva 2005, Sideris et al. 2006, Sideris et al. 2018, Fakitsas et al. 2012, Savva 2015a, Savva 2015b, Savva & Trochoutsou 2018, Sideris et al. 2003, Sideris et al. 2009, Sideris et al. 2011, Sideris et al. 2013, Tsonos et al. 2017, Meda et al. 2016, Cho et al. 2012, Dagenais et al. 2018, Deng et al. 2018, Abdullah & Takiguchi 2003, Rodrigues et al. 2018, μεταξύ άλλων]. Στη δεύτερη περίπτωση η ενίσχυση επιτυγχάνεται μέσω περίσφιγξης με εξωτερικά επικολλούμενα μεταλλικά στοιχεία. Η επιβολή της μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους, ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής του μανδύα [Liu et al. 2018, Hussain & Driver 2005, Pudjisuryadi et al. 2015, Choi et al. 2013, Daudey & Filiatrault 2000, Zhou & Liu 2010, Wu et al. 2003, Fakharifar et al. 2016, Wang et al. 2017, μεταξύ άλλων]. Το σημαντικότερο πρόβλημα σχετίζεται με την έλλειψη ανθεκτικότητας του απροστάτευτου μεταλλικού οπλισμού ενίσχυσης έναντι διάβρωσης. Μία άλλη ευρέως διαδεδομένη τεχνική για την ενίσχυση υποστυλωμάτων ωπλισμένου σκυροδέματος έναντι τέμνουσας και για την αύξηση της πλαστιμότητας μετακινήσεων μέσω περίσφιγξης είναι η εξωτερική τοποθέτηση σύνθετων υλικών από ινωπλισμένα πολυμερή (ΙΩΠ). Η μέθοδος αυτή ξεπερνά τα προβλήματα που υπάρχουν με τις συμβατικές μεθόδους (αύξηση διατομής, διάβρωση κλπ.). Τα σύνθετα υλικά παρασκευάζονται σε μορφή υφάσματος, ελάσματος ακόμα και σχοινιού. Τα συμβατικά υλικά που χρησιμοποιούνται είναι ο άνθρακας, το γυαλί, το αραμίδιο και ο βασάλτης. Ωστόσο, υλικά όπως τα PET, PEN και Velcro με μεγάλη παραμόρφωση αστοχίας έχουν επίσης μελετηθεί [Dai et al. 2012, Anggawidjaja et al. 2006, Jirawattanasomkul et al. 2013, Kwon et al. 2016] σε μικρότερο όμως βαθμό, ενώ τα τελευταία είκοσι χρόνια μελετάται και η χρήση φυσικών ινών [Omrani et al. 2016, Rousakis 2017, Rajak et al. 2019, Chaudhary & Ahmad 2020, μεταξύ άλλων]. Για την τοποθέτηση των σύνθετων υλικών συνήθως ως συνδετικό υλικό χρησιμοποιείται εποξειδική ρητίνη, όπως και κονίαμα [Bournas et al. 2007, Bournas et al. 2009, Bournas & Triantafillou 2011], ενώ για την τοποθέτηση των σχοινιών μπορεί και να αποφευχθεί το συνδετικό υλικό [Rousakis 2014, Rousakis & Tourtouras 2014, Rousakis 2016, Rousakis et al. 2018]. Επίσης, έχουν μελετηθεί κράματα μνήμης σχήματος ως συρμάτινος μανδύας [Choi et al. 2012, Zulkifli et al. 2020]. Τα σύνθετα υλικά μπορεί να τοποθετούνται και σε κατακόρυφες εγκοπές στην επιφάνεια του υποστυλώματος στοχεύοντας στην καμπτική του ενίσχυση [Bournas & Triantafillou 2009] ή ως εσωτερικός οπλισμός [Chalioris et al. 2018, Kosmidou et al. 2018, Karayannis et al. 2018b]. Ο συνδυασμός δύο ή περισσότερων υλικών ή τεχνικών οδηγεί σε υβριδικά σύνθετα υλικά ή υβριδική μέθοδο αντίστοιχα. Επιπλέον, έχουν μελετηθεί συστήματα αγκύρωσης για την αποφυγή πρόωρης αποκόλλησης των υλικών ενίσχυσης [Grelle 2011, Kalfat et al. 2013, Rossini 2016, Siddika et al. 2020, Mohammed et al. 2020, Wang et al. 2020, Vrettos et al. 2013, Bournas et al. 2015, del Rey Castillo et al. 2018, Pohoryles et al. 2018, Ozcan et al. 2010b, Li et al. 2013]. Όπως προαναφέρθηκε, η εξωτερική τοποθέτηση σύνθετων υλικών στοχεύει στη σεισμική ενίσχυση υφιστάμενων υποστυλωμάτων από ωπλισμένο σκυρόδεμα. Για τα υποστυλώματα με βλάβες λόγω προηγούμενης σεισμικής φόρτισης η αντικατάσταση του ρηγματωμένου ή κατεστραμμένου σκυροδέματος και η εξωτερική περίσφιγξη με ΙΩΠ θεωρείται αποτελεσματική μέθοδος. Ωστόσο, το επίπεδο βελτίωσης της δύναμης και της πλαστιμότητας του στοιχείου εξαρτάται από το βαθμό βλάβης πριν την επισκευή και ενίσχυση [Ghosh & Sheikh 2007]. Η τοποθέτηση μανδύων ΙΩΠ μπορεί να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος ενίσχυσης και για τα διαβρωμένα υποστυλώματα [Bousias et al. 2004, Kalyoncuoglu et al. 2013, Aquino & Hawkins 2007, Tastani & Pantazopoulou 2004, Lee et al. 2003]. Δε βελτιώνουν μόνο τη σεισμική συμπεριφορά του στοιχείου αλλά οι ρητίνες που χρησιμοποιούνται ως συνδετικά υλικά καθυστερούν ή/και αποτρέπουν τη διαδικασία της διάβρωσης [Suh et al. 2007, Guo et al. 2018]. Όσον αφορά στα υποστυλώματα με ματιζόμενες διαμήκεις ράβδους, η εξωτερική περίσφιγξη με ΙΩΠ αυξάνει τη διατμητική ικανότητα των στοιχείων [Ye et al. 2002, Galal et al. 2005], περιορίζει τον κίνδυνο αστοχίας λόγω ολίσθησης των ματιζόμενων ράβδων [Harries et al. 2006] και περιορίζει αρκετά τον πρόωρο λυγισμό των διαμήκων ράβδων [Yalcin et al. 2008, Realfonzo & Napoli 2009, Saadatmanesh et al. 1997, Giamundo et al. 2014, Juntanalikit et al. 2016]. Περιορίζοντας τις παραπάνω ανεπιθύμητες μορφές αστοχίας και αυξάνοντας την πλαστιμότητα ανηγμένων παραμορφώσεων του σκυροδέματος, βελτιώνεται η στροφή αστοχίας του υποστυλώματος και εμφανίζει αυξημένη πλαστιμότητα μετακινήσεων [Ma et al. 2000, Haroun & Elsanadedy 2005b, Harries et al. 2006]. Παρουσιάζονται τα προτεινόμενα προσομοιώματα που υπάρχουν στη διεθνή βιβλιογραφία για τον υπολογισμό του πάχους του υλικού περίσφιγξης που απαιτείται για την αποκατάσταση του ανεπαρκούς μήκους μάτισης [ΚΑΝΕΠΕ, ΕΚ8.3, Biskinis & Fardis 2004, Biskinis 2007, fib B90, Elnabelsy & Saatcioglu 2004, Elsanadedy & Haroun 2005, Hawkins et al. 2000, Aquino & Hawkins 2007, Harajli et al. 2004, Ozden & Akpinar 2007]. Για να εκτιμηθεί η αποτελεσματικότητα της περίσφιγξης με σύνθετα υλικά, έχουν διεξαχθεί πολυάριθμα πειράματα σε δοκίμια υποστυλωμάτων από ωπλισμένο σκυρόδεμα υπό σταθερό αξονικό φορτίο με ταυτόχρονη επιβολή επαναλαμβανόμενων κύκλων μετατοπίσεων αυξανομένου εύρους μέχρι την αστοχία τους. Οι διαθέσιμες πειραματικές έρευνες έχουν οδηγήσει σε προτάσεις σχέσεων για τον υπολογισμό της γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία (θu) και της διατμητικής αντοχής (VR) των υποστυλωμάτων [Panagiotakos & Fardis 2001, Biskinis & Fardis 2010a, Biskinis & Fardis 2010b, Biskinis & Fardis 2013]. Οι σύγχρονοι αντισεισμικοί κανονισμοί, όπως το μέρος 3 του Ευρωκώδικα 8 [ΕΚ8.3 2005] και ο ελληνικός κανονισμός επεμβάσεων [ΚΑΝΕΠΕ 2017] που χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα, έχουν υιοθετήσει τέτοιες σχέσεις. Όσον αφορά στις κατασκευές με βλάβες, ο ελληνικός κανονισμός επεμβάσεων [ΚΑΝΕΠΕ] προτείνει μειωτικούς συντελεστές για τα μηχανικά χαρακτηριστικά στοιχείων (υποστυλώματα, δοκοί, περιοχές αναμονών ή άλλων ενώσεων με μάτισμα υποστυλωμάτων, τοιχώματα, συνήθεις άοπλες τοιχοπληρώσεις) τέτοιων κατασκευών (με βλάβες), τα οποία δεν έχουν επισκευαστεί ή ενισχυθεί. Οι Nikolaidis & Rousakis (2016) πρότειναν μια υβριδική διαδικασία μέσα από την οποία μπορεί να αποδοθεί η δομική υποβάθμιση μιας κατασκευής σε ειδικές περιπτώσεις δομικών φθορών και βλαβών (π.χ. διάβρωση οπλισμών) με τη χρήση συντελεστών δομικής υποβάθμισης (reff), οι οποίοι πολλαπλασιάζονται με την αντίστοιχη υπολογιζόμενη αντοχή – αντίσταση R των δομικών στοιχείων χωρίς βλάβες. Η προτεινόμενη μεθοδολογία αποτελεί περαιτέρω ανάπτυξη της πρότασης Coronelli (2007) και απαιτεί τη διεξαγωγή προκαθορισμένων εργαστηριακών ή επιτόπου μετρήσεων για τη κατάταξη της βαρύτητας της βλάβης. Η Grammatikou (2016) πρότεινε μειωτικούς συντελεστές για την εκτίμηση της μετατόπισης σε κάθε επίπεδο βλάβης ως συνάρτηση της μετατόπισης κατά τη συμβατική αστοχία. Αντίστοιχα, για την απομένουσα αντοχή, προτείνει πολλαπλασιαστικούς συντελεστές που δίνουν την απομένουσα αντοχή για κάθε επίπεδο βλάβης σα συνάρτηση της μέγιστης αντοχής του μέλους χωρίς βλάβες και ομοίως για την απομένουσα δυσκαμψία προτείνει πολλαπλασιαστικούς συντελεστές που δίνουν την απομένουσα δυσκαμψία για κάθε επίπεδο βλάβης σα συνάρτηση της επιβατικής δυσκαμψίας στη διαρροή.Πιο πρόσφατα οι Grammatikou et al. (2018a) επικεντρώθηκαν σε υποστυλώματα με λείους χαλύβδινους οπλισμούς και πρότειναν διορθωτικούς συντελεστές για τη βασική σχέση της γωνίας στροφής χορδής λαμβάνοντας υπόψη την αγκύρωση των ράβδων (με άγκιστρα ή ευθύγραμμη), καθώς και τον τρόπο στήριξης των υποστυλωμάτων (πρόβολος, διπλός πρόβολος, αμφιέρειστο), λαμβάνοντας επίσης υπόψη την περίπτωση υποστυλώματος πολυώροφου κτιρίου. Ακόμη, οι Grammatikou et al. (2018b), μελέτησαν καμπτικά υποστυλώματα με ματιζόμενες διαμήκεις ράβδους από νευροχάλυβα στην περιοχή της πλαστικής άρθρωσης. Επαναπροσδιορίστηκαν σχέσεις για το μήκος πλαστικής άρθρωσης και τη μέγιστη αναπτυσσόμενη τάση στις ματιζόμενες ράβδους υπό εφελκυσμό. Προτάθηκαν ένα φυσικό και ένα εμπειρικό προσομοίωμα για τον υπολογισμό της θu, τα οποία παρέχουν παρόμοια αποτελέσματα. Σκοπός της διδακτορικής διατριβής είναι η πρόβλεψη της σεισμικής συμπεριφοράς (με όρους γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία και διατμητικής αντοχής) για υποστυλώματα με προηγούμενες σεισμικές βλάβες εξωτερικά ενισχυμένα με σύνθετα υλικά. Για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του προβλήματος, αρχικά συλλέγονται από τη διεθνή βιβλιογραφία 261 δοκίμια υποστυλωμάτων ΩΣ τετράγωνης ή ορθογώνιας διατομής υπό κυκλική φόρτιση (σταθερό αξονικό φορτίο και επαναλαμβανόμενους κύκλους οριζόντιων μετατοπίσεων αυξανομένου εύρους) [Saadatmanesh et al. 1997a, Ma et al. 2000, Ghosh & Sheikh 2007, Bousias et al. 2006, Bousias et al. 2004, Bournas & Triantafillou 2011, Eshghi & Zanjanizadeh 2007, Eshghi & Zanjanizadeh 2008, Vrettos et al. 2013, Colomb et al. 2008, Ghobarah & Galal 2004, Kim et al. 2013, Ye et al. 2003, Faella et al. 2008, Realfonzo & Napoli 2012, ElGawady et al. 2010, Yalcin et al. 2008, Lee et al. 2004, Sause et al. 2004, Sadone et al. 2012, Yoshimura et al. 2004, Harajli 2008, Harajli & Rteil 2004, Haroun et al. 2003, Thermou et al. 2006, Chang et al. 2001, Anggawidjaja et al. 2006, Kwon et al. 2016, Juntanalikit et al. 2016, Ozcan et al. 2010, Fahmy & Wu 2015, Goksu & Ilki 2016, Guo et al. 2015, Yang et al. 2016, Rajput & Sharma 2018, Li et al. 2009, Kalogeropoulos & Tsonos 2020, Dai et al. 2020]. Τα υποστυλώματα αυτά περιλαμβάνουν προηγούμενες σεισμικές βλάβες ή/και ματίσεις στη βάση τους ή/και διαβρωμένους χαλύβδινους οπλισμούς, με ή χωρίς εξωτερική περίσφιξη με ινωπλισμένα πολυμερή (ΙΩΠ). Στη συνέχεια, δημιουργείται ευρεία βάση πειραματικών δεδομένων με τα χαρακτηριστικά των υποστυλωμάτων, τη μέθοδο ενίσχυσης και τα αποτελέσματα των πειραμάτων (πειραματικές τιμές της μέγιστης οριζόντιας δύναμης και της γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία για κάθε δοκίμιο). Στη συνέχεια, υπολογίζονται, σύμφωνα με τις σχέσεις του ΚΑΝΕΠΕ και του ΕΚ8.3 (δηλαδή, σύμφωνα με τις σχέσεις των κανονισμών που ισχύουν και εφαρμόζονται στην Ελλάδα) και με τη χρήση των πειραματικών δεδομένων, η γωνία στροφής χορδής στη διαρροή και την αστοχία, η καμπυλότητα στη διαρροή, η ροπή διαρροής και η διατμητική αντοχή των υποστυλωμάτων. Αντίστοιχα, υπολογίζονται και οι τιμές σύμφωνα με τις σχέσεις που προτείνουν οι Biskinis & Fardis (2013) και η Grammatikou et al. (2018b). Οι προβλεπόμενες αυτές τιμές περιλαμβάνονται στη βάση δεδομένων.Η διατμητική αντοχή και η γωνία στροφής χορδής στην αστοχία ορίζονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του ΚΑΝΕΠΕ και του ΕΚ8.3. Επομένως, η διατμητική αντοχή θεωρείται ίση με τη μέγιστη οριζόντια δύναμη που μπορεί να παραλάβει το υποστύλωμα (Pmax). Η γωνία στροφής χορδής στην αστοχία (θu=δu/Ls) υπολογίζεται από την καμπύλη οριζόντιας δύναμης-μετακίνησης στο σημείο πτώσης της οριζόντιας δύναμης κατά 20% μετά τη μέγιστη τιμή της (συμβατική αστοχία, στις περιπτώσεις που το διάγραμμα δύναμης-μετακίνησης έχει φθίνοντα κλάδο ή στην αστοχία του υποστυλώματος (τη στιγμή της θραύσης του χαλύβδινου οπλισμού ή της αστοχίας του σκυροδέματος σε θλίψη ή της θραύσης του σύνθετου υλικού κλπ). Τα υποστυλώματα κατηγοριοποιούνται με βάση την ύπαρξη προηγούμενων σεισμικών βλαβών, σωρευτικά ή όχι με άλλες ανεπάρκειες (ματίσεις στη βάση και διάβρωση). Οι κατηγορίες είναι οι εξής: (i) Υποστυλώματα με προηγούμενες σεισμικές βλάβες και ενίσχυση με ΙΩΠ (9 υποστυλώματα), (ii) Υποστυλώματα με προηγούμενες σεισμικές βλάβες και ματίσεις, ενισχυμένα με ΙΩΠ (12 υποστυλώματα), (iii) Υποστυλώματα με προηγούμενες σεισμικές βλάβες και διαβρωμένους χαλύβδινους οπλισμούς, ενισχυμένα με ΙΩΠ (2 υποστυλώματα), (iv) Υποστυλώματα με ματιζόμενες διαμήκεις ράβδους (35 υποστυλώματα), (v) Υποστυλώματα με ματιζόμενες διαμήκεις ράβδους, ενισχυμένα με ΙΩΠ (64 υποστυλώματα), (vi) Υποστυλώματα με διαβρωμένους χαλύβδινους οπλισμούς (19 υποστυλώματα), (vii) Υποστυλώματα με διαβρωμένους χαλύβδινους οπλισμούς, ενισχυμένα με ΙΩΠ (8 υποστυλώματα), (viii) Υποστυλώματα με ματιζόμενες διαμήκεις ράβδους και διαβρωμένους χαλύβδινους οπλισμούς (5 υποστυλώματα), (ix) Υποστυλώματα χωρίς προηγούμενες βλάβες (περιλαμβάνονται 38 υποστυλώματα) και (x) Υποστυλώματα χωρίς προηγούμενες βλάβες, ενισχυμένα με ΙΩΠ (περιλαμβάνονται 69 υποστυλώματα). Για τη σύγκριση των προβλεπόμενων τιμών των θu και VR, που υπολογίζονται από τις σχέσεις των κανονισμών [ΚΑΝΕΠΕ, ΕΚ8.3] ή άλλων ερευνητών [Biskinis & Fardis 2013, Grammatikou et al. 2018b], με τα πειραματικά αποτελέσματα χρησιμοποιούνται τέσσερις παράμετροι. Ο μέσος λόγος (AR), ο οποίος ορίζεται ως η μέση τιμή των λόγων προβλεπόμενης προς πειραματική τιμή για κάθε υποστύλωμα. Το μέσο απόλυτο σφάλμα (AAE) είναι ο μέσος όρος των απόλυτων τιμών των λόγων της προβλεπόμενης μείον την πειραματική τιμή προς την πειραματική τιμή. Επίσης, χρησιμοποιούνται η τυπική απόκλιση (s), καθώς και ο συντελεστής διακύμανσης (CoV), ο οποίος ορίζεται ως ο λόγος της τυπικής απόκλισης (s) προς το μέσο λόγο (AR). Συγκρίνοντας τις πειραματικές και προβλεπόμενες τιμές της γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία και της διατμητικής αντοχής, υπάρχουν αποκλίσεις, τόσο για την εφαρμογή τους σε υποστυλώματα με βλάβες όσο και σε υποστυλώματα χωρίς προηγούμενες βλάβες. Από την εκτεταμένη διερεύνηση της πειραματικής και αναλυτικής βάσης δεδομένων για τα 261 υποστυλώματα, που περιγράφηκε παραπάνω, προκύπτει ότι το ΑΑΕ είναι ίσο με 22.99% και ο AR ίσος με 0.82 για τη VR, ενώ το ΑΑΕ είναι ίσο με 37.48% και ο AR ίσος με 0.97 για τη θu, σύμφωνα με τον ΚΑΝΕΠΕ. Οι αντίστοιχες τιμές σύμφωνα με το EΚ8.3 είναι 19.40% και 0.87 όσον αφορά στη VR και 41.45% και 0.91 για τη θu. Για όλες τις κατηγορίες υποστυλωμάτων προκύπτει σημαντικό σφάλμα πρόβλεψης.Εξετάζοντας τη διατμητική αντοχή, το μέσο απόλυτο σφάλμα των προβλέψεων, σύμφωνα με τον ΚΑΝΕΠΕ, είναι υψηλότερο από το αντίστοιχο σύμφωνα με τον ΕΚ8.3, ενώ ο μέσος λόγος είναι μικρότερος. Ειδικά για τα υποστυλώματα με βλάβες, το ΑΑΕ είναι μεγαλύτερο από αυτό για τα υποστυλώματα χωρίς βλάβες και για τους δύο κανονισμούς. Η παραπάνω απόδοση των προσομοιωμάτων υποδηλώνει ότι το σφάλμα πρόβλεψης των υπαρχόντων προσομοιωμάτων είναι σημαντικό, ενώ οι μέσες τιμές των λόγων είναι πολύ συντηρητικές, ειδικά για υποστυλώματα με βλάβες (πολύ χαμηλότερες από 1). Αξίζει να σημειωθεί ότι τα παρόμοια αποτελέσματα των δύο κανονισμών για τη διατμητική αντοχή οφείλονται στο γεγονός ότι στις περισσότερες περιπτώσεις αναμένεται καμπτικός τρόπος αστοχίας με διαρροή των ράβδων. Όσον αφορά στη γωνία στροφής χορδής στην αστοχία, το μέσο απόλυτο σφάλμα (τόσο για το σύνολο των υποστυλωμάτων όσο και για κάθε υποκατηγορία υποστυλωμάτων) είναι σημαντικό και παρατηρείται μεγάλη διασπορά. Παρόλο που οι προβλέψεις σύμφωνα με τις σχέσεις του ΚΑΝΕΠΕ είναι πιο κοντά στα πειραματικά αποτελέσματα, το ΑΑΕ παραμένει υψηλότερο από 37% για τη συνολική βάση δεδομένων και μεγαλύτερο από 20% για κάθε υποκατηγορία. Όσον αφορά στις σχέσεις των Biskinis & Fardis (2013) και Grammatikou (2018b), το σφάλμα (ΑΑΕ) που προκύπτει για τη VR είναι 18.58% και 18.67% αντίστοιχα και ο AR είναι 0.88 και 0.90 αντίστοιχα. Εξετάζοντας τη θu, το AAE προκύπτει 36.95% και 37.04% αντίστοιχα, ενώ και για τα δύο τις δύο περιπτώσεις ο AR είναι 1.01. Το AAE είναι κάπως μειωμένο για τη συνολική βάση δεδομένων, ωστόσο παραμένει σημαντικό, ειδικά για τη θu.Από τα παραπάνω προκύπτει ότι απαιτούνται πιο λεπτομερείς σχέσεις που να λαμβάνουν υπόψη την ύπαρξη βλαβών στην πρόβλεψη της σεισμικής συμπεριφοράς υποστυλωμάτων ΩΣ με βλάβες. Στην παρούσα διατριβή, παρουσιάζονται τα προσομοιώματα των Ozcan et al. (2010a) για υποστυλώματα με σεισμικές βλάβες, καθώς και τα προσομοιώματα των Goksu & Ilki (2016) και Imperatore et al. (2017) για διαβρωμένους χαλύβδινους οπλισμούς, τα οποία επίσης παρουσιάζουν σημαντικές αποκλίσεις από τα πειραματικά αποτελέσματα.Επιβεβαιώνεται λοιπόν ότι οι αποκλίσεις μεταξύ των πειραματικών και των προβλεπόμενων τιμών είναι μεγάλες, ακόμη και για τη διατμητική ικανότητα των υποστυλωμάτων όπου παρατηρείται διαρροή ράβδων και συμπεριφέρονται καμπτικά. Επομένως, είναι απαραίτητη η περαιτέρω έρευνα για την διερεύνηση κενών στην υφιστάμενη γνώση. Από την παραπέρα αξιολόγηση και επεξεργασία της πειραματικής βάσης δεδομένων προκύπτουν τροποποιήσεις των υφιστάμενων σχέσεων (των σχέσεων των κανονισμών) για την πρόβλεψη των θu και VR. Αρχικά, εξετάζεται μια απλή τροποποίηση για την τιμή της τάσης εφελκυσμού των χαλύβδινων διαμήκων ράβδων, ώστε να ληφθεί υπόψη η κράτυνση και η εφελκυστική αντοχή του χάλυβα. Προτείνεται ότι για την πρόβλεψη της VR και της θu θεωρείται ότι το fy πολλαπλασιάζεται με μια μέση τιμή ίση με 1.25, λαμβάνοντας έτσι υπόψη την κράτυνση του χάλυβα (μέση τιμή fu αντί για fy) ιδιαίτερα για τον υπολογισμό του Vmu. Όσον αφορά στα ενισχυμένα υποστυλώματα (χωρίς βλάβες), η διατμητική αντοχή παρουσιάζει ένα μέσο απόλυτο σφάλμα ίσο με 16.17% και μέσο λόγο 0.92 (οι αντίστοιχες τιμές σύμφωνα με τον ΚΑΝΕΠΕ είναι 24.60% και 0.77 και σύμφωνα με τον ΕΚ8.3 17.36% και 0.87), ενώ η βελτίωση είναι πιο σημαντική για τη γωνία στροφής χορδής στην αστοχία για την οποία προκύπτουν AAE και AR ίσα με 21.48% και 0.91, αντίστοιχα (οι αντίστοιχες τιμές σύμφωνα με τον ΚΑΝΕΠΕ είναι 24.70% και 0.87 και σύμφωνα με τον ΕΚ8.3 30.34% και 0.80). Στη συνέχεια προτείνονται τροποποιήσεις των σχέσεων των κανονισμών για τον υπολογισμό της γωνίας στροφής χορδής στην αστοχία και της διατμητικής δύναμης των επισκευασμένων-ενισχυμένων υποστυλωμάτων που προηγουμένως έχουν υποβληθεί σε ένα επίπεδο φόρτισης πέραν της διαρροής. Για τα υποστυλώματα με προηγούμενες σεισμικές επιβαρύνσεις (φόρτιση μέχρι την αστοχία – αποφόρτιση – επισκευή και ενίσχυση – επαναφόρτιση μέχρι την αστοχία) και ματίσεις, με τις τροποποιήσεις λαμβάνονται υπόψη: α) μειωμένη αντοχή σκυροδέματος και μεγαλύτερη απόσταση συνδετήρων με βάση τη μέγιστη μετακίνηση του υποστυλώματος κατά την αρχική φόρτιση, καθώς και β) η τάση διαρροής του χάλυβα πολλαπλασιάζεται επί 1.25 λαμβάνοντας υπόψη με αυτό τον τρόπο την κράτυνση. Πιο συγκεκριμένα, για τα υποστυλώματα με προηγούμενες βλάβες και ματίσεις, επανυπολογίζονται η απόσταση των συνδετήρων (ρw,new) και η θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος (fc,new) με βάση την απομένουσα διατμητική αντοχή (Vres), σε σχέση με αυτήν του αρχικού υποστυλώματος (VR πριν την πρώτη φόρτιση). Αυτό επιτυγχάνεται με τη διατμητική αντοχή λόγω της συμβολής του εγκάρσιου οπλισμού (Vw) και την τέμνουσα που προκαλεί λοξή ρηγμάτωση του στοιχείου (VR,c) να μειώνονται κατά (Vres/VR). Οι αναθεωρημένες τιμές είναι μεγαλύτερες όσον αφορά στην απόσταση των συνδετήρων και μικρότερες όσον αφορά στη θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος. Τελικά, η γωνία στροφής χορδής στην αστοχία για τα επισκευασμένα υποστυλώματα υπολογίζεται με τη χρήση των αναθεωρημένων τιμών. Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση θεωρείται ότι η επισκευή και ενίσχυση των υποστυλωμάτων που έχουν υποβληθεί σε προηγούμενη φόρτιση σε επίπεδο που ξεπερνά τη διαρροή των διαμήκων οπλισμών δε μπορεί να επαναφέρει την πλήρη ικανότητα στροφής χορδής. Δηλαδή, ενώ η μέγιστη διατμητική ικανότητα των επισκευασμένων υποστυλωμάτων θεωρείται πλήρως αποκατεστημένη λόγω των εφαρμοζόμενων επισκευών, η ικανότητα του υποστυλώματος σε οριζόντιες μετακινήσεις μειώνεται σε μεγάλο βαθμό. Επιπλέον, για υποστυλώματα χωρίς λεπτομέρειες όπλισης που καλύπτουν τις απαιτήσεις των σύγχρονων αντισεισμικών κανονισμών και με ματιζόμενους διαμήκεις οπλισμούς από νευροχάλυβες, προτείνεται η πλαστική γωνία στροφής χορδής στην αστοχία να πολλαπλασιάζεται επί 0.743 για επαρκές μήκος μάτισης και 0.825·lo/lou,min για ανεπαρκές. Για τα υποστυλώματα με βλάβες λόγω προηγούμενης σεισμικής φόρτισης, τα οποία επισκευάστηκαν και ενισχύθηκαν, όσον αφορά στη γωνία στροφής χορδής, σύμφωνα με τις προτεινόμενες τροποποιήσεις, το μέσο απόλυτο σφάλμα είναι 15.22%, ενώ η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των λόγων θu,exp/θu,pred είναι 1.04 and 0.18, αντίστοιχα (σύμφωνα με τον ΚΑΝΕΠΕ το ΑΑΕ είναι 39.93% και το AR 0.60, ενώ σύμφωνα με τον ΕΚ8.3 είναι 29.84% και 0.74). Η πρόβλεψη για τη διατμητική αντοχή παρουσιάζει ένα μέσο απόλυτο σφάλμα ίσο με 21.19%, μέση τιμή των λόγων VR,pred/VR,exp ίση με 0.91 και τυπική απόκλιση ίση με 0.29 (σύμφωνα με τον ΚΑΝΕΠΕ το ΑΑΕ είναι 31.20% και το AR 0.74, ενώ σύμφωνα με τον ΕΚ8.3 είναι 27.44% και 0.80). Στο Παράρτημα που περιλαμβάνεται στο τέλος της διατριβής, παρουσιάζεται αναλυτικό παράδειγμα με τα χαρακτηριστικά του δοκιμίου R1-R από την εργασία των Saadatmanesh et al. (1997), για την καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας που περιεγράφηκε παραπάνω. Για τα υποστυλώματα που φορτίστηκαν αρχικά μετά τη διαρροή και πριν την αστοχία και στη συνέχεια επισκευάστηκαν, ενισχύθηκαν και επαναφορτίστηκαν μέχρι την αστοχία, λαμβάνονται υπόψη οι παραμένουσες παραμορφώσεις μετά την αποφόρτιση. Σε αυτές τις περιπτώσεις η επιτευχθείσα γωνία στροφής χορδής πριν από την επισκευή προστίθεται στην προβλεπόμενη τιμή της θu και προκύπτει μικρότερο σφάλμα πρόβλεψης.Υπάρχουν περιπτώσεις συνδυασμού σεισμικών επιβαρύνσεων (βλάβες λόγω προηγούμενης σεισμικής φόρτισης, διάβρωση οπλισμού, ανεπαρκείς ματίσεις) και χρειάζονται λεπτομερέστερες σχέσεις πρόβλεψης συμπεριφοράς συγκεκριμένων δοκιμίων, οπότε κρίνεται απαραίτητο να διερευνηθούν αναλυτικά υποστυλώματα με βλάβες λόγω προηγούμενης σεισμικής φόρτισης, επισκευασμένα και ενισχυμένα με ΙΩΠ, υποστυλώματα με ματιζόμενες διαμήκεις ράβδους, ενισχυμένα ή όχι με ΙΩΠ, υποστυλώματα με διαβρωμένους οπλισμούς και ματίσεις, υποστυλώματα με διαβρωμένους οπλισμούς, ενισχυμένα με ΙΩΠ. Με βάση τα παραπάνω, δηλαδή τη συσσώρευση ανεπαρκειών σε ένα υποστύλωμα, τη σημαντική απόκλιση προβλεπόμενων και πειραματικών τιμών, την έλλειψη λεπτομερών σχέσεων ή συντελεστών για την ακριβέστερη πρόβλεψη ενισχυμένων υποστυλωμάτων με ανεπάρκειες, κρίνεται απαραίτητο οι αναφερόμενες ανεπάρκειες να εξεταστούν τόσο μεμονωμένα όσο και συνδυαστικά για υποστυλώματα με και χωρίς ενίσχυση. Οι αναλύσεις με τρισδιάστατα (3Δ) πεπερασμένα στοιχεία (ΠΣ) μπορούν να παρέχουν το κατάλληλο αναλυτικό πλαίσιο ώστε να βελτιώσουμε την κατανόησή μας, να αξιολογήσουμε καλύτερα την επίδραση διαφορετικών παραμέτρων σχεδιασμού και να εντοπίσουμε πρόσθετες κρίσιμες παραμέτρους σχεδιασμού σε διαφορετικές εφαρμογές ωπλισμένου σκυροδέματος [Rousakis et al. 2007, Karabinis et al. 2008, Rousakis et al. 2008, Yu et al. 2010a, Yu et al. 2010b, Charalambidi et al. 2012, Yuan et al. 2014, Nisticò et al. 2016, Hany et al. 2016, Ozbakkaloglu et al. 2016, Triantafyllou et al. 2017b, Chalioris et al. 2021]. Οι προηγμένες αναλύσεις με 3Δ ΠΣ μπορούν να συνεισφέρουν στον τρόπο αντιμετώπισης της επισκευής και της ενίσχυσής των επισκευασμένων-ενισχυμένων υποστυλώματα, των υποστυλωμάτων που έχουν φορτιστεί μέχρι ένα επίπεδο που ξεπερνάει τη διαρροή του διαμήκους οπλισμού και στη συνέχεια επισκευάζονται και ενισχύονται. Μπορεί να προβλεφθεί ο τρόπος αστοχίας, καθώς αναπαράγεται με ακρίβεια η συσσώρευση βλάβης στο σκυρόδεμα, ο λυγισμός, η ολίσθηση ή η θραύση των διαμήκων ράβδων καθώς και η τοπική αστοχία του ΙΩΠ. Όσον αφορά στα υποστυλώματα ΩΣ με διαμήκεις ράβδους που ενώνονται με παράθεση, στόχος είναι να αξιοποιηθούν τα λεπτομερή και αναλυτικά αποτελέσματα για την απόκριση των υλικών και των αλληλεπιδράσεών τους, για πολυάριθμες κρίσιμες μηχανικές ή γεωμετρικές παραμέτρους, σε κρίσιμες περιοχές ενδιαφέροντος, σε οποιαδήποτε φάση της φόρτισης και για οποιοδήποτε ιστορικό φόρτισης (τυχαία δυναμική φόρτιση). Σε αυτήν την περίπτωση, ενδιαφέρουν ιδιαίτερα οι οπλισμοί στην περιοχή της μάτισης, όταν αλληλεπιδρούν με το σκυρόδεμα, τους χαλύβδινους συνδετήρες και την εξωτερική ενίσχυση ΙΩΠ. Οι προηγμένες αναλύσεις με τρισδιάστατα πεπερασμένα στοιχεία μπορούν να περιγράψουν την αλληλεπίδραση των ράβδων που ενώνονται με παράθεση και έχουν μεταβλητή συνάφεια με το περιβάλλον σκυρόδεμα κατά μήκος της ένωσης. Τέτοιες μεταβλητές συνθήκες συνάφειας αναμένονται με βάση τη μεταβλητή δράση περίσφιγξης που παρέχεται από τους χαλύβδινους συνδετήρες και το μανδύα ΙΩΠ, καθώς και από το μεταβλητό εφελκυσμό και θλίψη της ακραίας ίνας σκυροδέματος κατά μήκος του υποστυλώματος που οδηγούν σε μεταβλητές βλάβες στο σκυρόδεμα (ρωγμές κάθετες στον άξονα κ.λπ.) τόσο κατά μήκος όσο και εγκάρσια. Όσον αφορά σε υποστυλώματα με διαβρωμένο χαλύβδινο οπλισμό, η επίδραση της διάβρωσης στα υποστυλώματα μπορεί να προσομοιωθεί μειώνοντας τις διαστάσεις των χαλύβδινων ράβδων και του σκυροδέματος και τροποποιώντας τα προσομοιώματα του σκυροδέματος, του χάλυβα και της ένωσής τους. Η παράμετρος της μειωμένης διατομής της διαβρωμένης ράβδου απομονώνεται και εξετάζεται η συνεισφορά της στη μείωση της αντοχής και της ικανότητας παραμόρφωσης. Μπορούν να εξαχθούν πληροφορίες σχετικά με την επιρροή της μείωσης της διαμέτρου του οπλισμού στη σεισμική συμπεριφορά ενός υποστυλώματος ΩΣ με ή χωρίς εξωτερική ενίσχυση ΙΩΠ. Επιπλέον, οι αναλύσεις με 3Δ ΠΣ μπορούν να περιγράψουν τη μείωση της τάσης που αναπτύσσεται στους οπλισμούς κατά μήκος της μάτισης σε διαβρωμένα υποστυλώματα.Στην παρούσα διατριβή, διεξάγονται εκτεταμένες παραμετρικές ψευδο-δυναμικές αναλύσεις με τρισδιάστατα πεπερασμένα στοιχεία για χαρακτηριστικές περιπτώσεις υποστυλωμάτων. Για τις αναλύσεις χρησιμοποιούνται γεωμετρικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες υλικών (κατάλληλα επιλεγμένων) υποστυλωμάτων από την πειραματική βάση δεδομένων. Τα υποστυλώματα που επιλέχθηκαν είναι από τα πειράματα των Bousias et al. (2006) (το R-0L0 χωρίς ματίσεις χωρίς ενίσχυση, τα R-0L1, R-0L3, R-0L4 με ματίσεις χωρίς ενίσχυση, το R-P2L0 χωρίς ματίσεις με ενίσχυση και τα R-P2L1, R-P2L3, R-P2L4, R-P5L3 με ματίσεις με ενίσχυση), Goksu & Ilki (2016) (με ματίσεις χωρίς ενίσχυση το NS-X0 χωρίς διάβρωση και τα NS-X9, NS-X16, NS-X22, NS-X54 με διάβρωση), Bousias et al. (2004) (το US-0 χωρίς διάβρωση χωρίς ενίσχυση, το CS-0 με διάβρωση χωρίς ενίσχυση και τα CS-C2, CS-C5 με διάβρωση με ενίσχυση) και Ozcan et al. (2010a) (το REF χωρίς προηγούμενες σεισμικές βλάβες χωρίς ενίσχυση, το S-NL-30 χωρίς προηγούμενες σεισμικές βλάβες με ενίσχυση και το R-NL-30 με προηγούμενες σεισμικές βλάβες με ενίσχυση). Για τη διεξαγωγή των αναλύσεων χρησιμοποιείται το λογισμικό ANSYS Wor" @default.
• W4378652013 created "2023-05-30" @default.
• W4378652013 creator A5053523335 @default.
• W4378652013 date "2023-05-29" @default.
• W4378652013 modified "2023-09-27" @default.
• W4378652013 title "Seismic retrofitting of damaged reinforced concrete columns with composites and other techniques" @default.
• W4378652013 doi "https://doi.org/10.12681/eadd/53853" @default.
• W4378652013 hasPublicationYear "2023" @default.
• W4378652013 type Work @default.
• W4378652013 citedByCount "0" @default.
• W4378652013 crossrefType "dissertation" @default.
• W4378652013 hasAuthorship W4378652013A5053523335 @default.
• W4378652013 hasConcept C127413603 @default.
• W4378652013 hasConcept C159985019 @default.
• W4378652013 hasConcept C192562407 @default.
• W4378652013 hasConcept C2778368411 @default.
• W4378652013 hasConcept C2988805333 @default.
• W4378652013 hasConcept C29979489 @default.
• W4378652013 hasConcept C66938386 @default.
• W4378652013 hasConcept C77595967 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C127413603 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C159985019 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C192562407 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C2778368411 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C2988805333 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C29979489 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C66938386 @default.
• W4378652013 hasConceptScore W4378652013C77595967 @default.
• W4378652013 hasLocation W43786520131 @default.
• W4378652013 hasOpenAccess W4378652013 @default.
• W4378652013 hasPrimaryLocation W43786520131 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W1856322352 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W2017649471 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W2070626939 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W2197183526 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W2329655706 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W2739316361 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W3008824935 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W3166204303 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W3199231056 @default.
• W4378652013 hasRelatedWork W4283169437 @default.
• W4378652013 isParatext "false" @default.
• W4378652013 isRetracted "false" @default.
• W4378652013 workType "dissertation" @default.