Συμβολή στις μεθόδους ανάλυσης για τον αντισεισμικό σχεδιασμό μικτών καθ' ύψος κατασκευών από σκυρόδεμα και χάλυβα

Abstract

Scope of the thesis is the investigation of the dynamic behavior of mixed in height structures, consisted of two parts, a lower one made of concrete and an upper one made of steel. The two materials result in difficulties in the analysis of these structures according to pertinent procedures. The thesis attempts to suggest solutions in the problems of (i) the decoupling of the two parts, and (ii) the determination of the damping ratios in a coupled analysis. The study of the decoupling error is performed arithmetically and covers a range of dynamic characteristics of the two parts of the structure. The result is error curves that allow the prediction of the decoupling error in a preliminary stage of the analysis. For the cases where the decoupling error is deterrently big, equivalent damping ratios are suggested, in order to be applied in a coupled analysis of the complete structure. These ratios come in two forms, modal and uniform, and manage to adequately approximate the exact response of the complete structure.

Αντικείμενο της διατριβής είναι η μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς μικτών καθ’ ύψος κατασκευών που αποτελούνται από δύο τμήματα, ένα κατώτερο από σκυρόδεμα, και ένα ανώτερο από χάλυβα. Τα δύο υλικά συνεπάγονται δυσκολίες στην ανάλυση των κατασκευών αυτών σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς. Η παρούσα διατριβή επιχειρεί να προτείνει λύσεις στα προβλήματα (i) της αποσύζευξης των δύο τμημάτων, και (ii) του καθορισμού συντελεστών απόσβεσης κατά την συζευγμένη ανάλυση. Η μελέτη του σφάλματος αποσύζευξης γίνεται αριθμητικά, και αφορά ένα εύρος δυναμικών χαρακτηριστικών των δύο τμημάτων της κατασκευής. Παράγονται καμπύλες, οι οποίες επιτρέπουν την πρόβλεψη του σφάλματος αποσύζευξης σε προκαταρκτικό στάδιο της μελέτης της κατασκευής. Για τις περιπτώσεις που το σφάλμα αποσύζευξης είναι πολύ μεγάλο, αναζητούνται εναλλακτικά ισοδύναμοι συντελεστές απόσβεσης προκειμένου να εφαρμοστούν σε μια συζευγμένη ανάλυση της κατασκευής. Οι συντελεστές αυτοί έχουν δύο μορφές, ιδιομορφικοί και ενιαίοι, και καταφέρνουν πολύ καλά να προσεγγίσουν την πραγματική απόκριση της κατασκευής.