ΤΣΙΤΩΤΑΣ Α. ΜΙΧΑΗΛ ΙΠΛ. ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ - ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΙ ΗΡΟΠΑΓΟΥΣ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑΤΟΣ ΤΣΙΤΩΤΑΣ Α. ΜΙΧΑΗΛ ΙΠΛ. ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Μία πρόταση για τον Σχεδιασµό µονολιθικών οδογεφυρών πολλών ανοιγµάτων. Αναλυτική διερεύνηση και τεκµηρίωση Γενικότερος τίτλος: Γέφυρες υψηλής µονολιθικότητας Θεσσαλονίκη 2012

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ...1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΓΕΦΥΡΕΣ ΥΨΗΛΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΑΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΓΕΝΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 1. ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΩΣ ΒΑΣΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΕΠΙΛΟΓΩΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΤΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ Η ΓΕΦΥΡΟΠΟΙΙΑ ΣΤΗ ΧΩΡΑ ΜΑΣ ΚΑΙ ΟΙ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΤΥΠΩΝ ΟΛΟΣΩΜΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΒΑΘΜΟ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥΣ ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΕΥΝΟΟΥΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΨΗΛΗΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΑΣ ΒΑΣΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΕΩΣ ΣΤΑΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΤΩΝ ΕΝΙΑΙΩΝ Η/ΚΑΙ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΕΝΑΝΤΙ ΤΩΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΥΨΗΛΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΑΣ 1. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΕΦΥΡΩΝ ΥΨΗΛΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΑΣ ΕΝΙΑΙΕΣ, ΗΜΙ-ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΙΔΙΑΙΤΕΡΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ Παραμορφωσιμότητα των συστημάτων γεφυρών ανάλογα με τη γεωμετρία τους ΓΕΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΚΑΙ ΜΕΓΕΘΩΝ ΕΠΙΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Γενική διάταξη και στατική μορφή του συστήματος Επιμέρους δομικά στοιχειά του φέροντος συστήματος... 74

3 Ειδικές-κρίσιμες θέσεις του φέροντος συστήματος Κατάταξη των δράσεων ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΓΕΘΗ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΕΡΟΥΣΑ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΦΕΡΟΝΤΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Άμεσες δράσεις Έμμεσες δράσεις (καταναγκασμοί) σε σχέση με το στατικό σύστημα της γέφυρας Έμμεσες δράσεις (καταναγκασμοί) σε σχέση με τη γεωμετρία της γέφυρας Γεωμετρία της γέφυρας σε τομή ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΓΕΘΗ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΕΡΟΥΣΑ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΔΟΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Άμεσες δράσεις Υπολογισμός των παραμορφώσεων λόγω συστολής ξήρανσης και διόγκωσης βάσει του EΥΡΩΚΩΔΙΚΑ 2, Παράρτημα 1. παρ (1) DΙΝ Πρώιμη συστολή ξήρανσης και ρηγμάτωση συνεχών πλακόμορφων φορέων γεφυρών - πλακών καταστρώματος ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΡΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΩΡΗΣ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗΣ ΠΛΑΚΟΜΟΡΦΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΦΟΡΕΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΤΗΣ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗΣ ΣΥΝΕΧΩΝ ΦΟΡΕΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΛΟΓΩ ΠΡΟΩΡΗΣ ΣΥΣΤΟΛΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ & ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Παράμετροι της Πρόωρης Ρηγμάτωσης Θερμική Συστολή Συστολή σχετιζόμενη με το νερό / υγρασία Πλαστική συστολή του νωπού σκυροδέματος Συστολή ενανθράκωσης Αυτογενής Συστολή Συστολή Ξήρανσης

4 Εσωτερική υγρασία και ποσοστά υγρασίας Ερπυσμός και χαλάρωση της έντασης ΘΡΑΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΛΟΓΩ ΣΥΣΤΟΛΗΣ (ΣΧΕΤΙΖΟΜΕΝΗΣ ΜΕ ΤΗΝ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΣΕ ΝΕΡΟ) ΣΕ ΦΟΡΕΙΣ ΠΟΥ ΥΠΟΚΕΙΝΤΑΙ ΣΕ ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ ΤΟΥΣ Μέθοδοι υπολογισμού της Ρηγμάτωσης λόγω Συστολής ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Θλιπτική αντοχή Παράμετροι θραύσης Διαπερατότητα Χρονική εξέλιξη της θερμοκρασίας Αυτογενής συστολή κατά το πρώτο 48ωρο Συστολή ξήρανσης και αυτογενής συστολή μετά τις πρώτες 24 ώρες Ρηγμάτωση του στοιχείου λόγω συστολής χωρίς δυνατότητα ελεύθερης παραμόρφωσής του Συμπεράσματα πειραματικών εργασιών από τη σύγχρονη Βιβλιογραφία για την πρόωρη συρρίκνωση του σκυροδέματος και τη ρηγμάτωση των φορέων γεφυρών Λόγος νερού / τσιμέντου Πυριτική παιπάλη Latex Πρόσμεικτα χημικά μείωσης της συστολής (SRA) Επιρροή της σύνθεσης του τσιμεντοπολτού στη μακροχρόνια ανθεκτικότητα του σκυροδέματος ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΟΣΟΣΤΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΞΗΡΑΝΣΗ ΤΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΩΡΗΣ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΧΡΟΝΙΑΣ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗΣ ΣΥΝΕΧΩΝ ΦΟΡΕΩΝ ΟΠΩΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

5 3.8. Η ΕΥΝΟΪΚΗ ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΟΥ ΕΡΠΥΣΜΟΥ ΣΤΗ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΣΥΝΕΧΩΝ ΦΟΡΕΩΝ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΑΠΟ ΑΥΤΕΝΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΥΠΟ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ Θέματα προς περαιτέρω έρευνα Η ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΣΕ ΠΛΑΚΟΜΟΡΦΟΥΣ ΦΟΡΕΙΣ ΔΙΑΤΟΜΗΣ ΜΙΚΡΟΥ ΠΑΧΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΡΗΓΜΑΤΩΣΕΩΣ ΛΟΓΩ ΣΥΣΤΟΛΗΣ ΞΗΡΑΝΣΗΣ Επιρροή της υψηλής αντοχής Επιρροή του ρυθμού ανάπτυξης της σχετιζόμενης με το νερό συστολής στο δομικό στοιχείο ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΟΥ ΠΑΧΟΥΣ ΤΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗ ΛΟΓΩ ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΞΗΡΑΝΣΗ Πειραματικές παρατηρήσεις Θεωρητικό μοντέλο Υπολογιστική Προσέγγιση για την κατανομή των τάσεων ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΗΣ ΡΗΓΜΑΤΩΣΕΩΣ (ΘΡΑΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ) Στοιχεία καθορισμού της περιβάλλουσας καμπύλης αντίστασης σε ρηγμάτωση Στοιχεία Υπολογισμού της ενέργειας εξέλιξης της ρηγμάτωσης Συμπεράσματα Συμπεριφορά πλακόμορφων στοιχείων σκυροδέματος με διατομή σημαντικού πάχους (Ανομοιόμορφη κατανομή της υγρασίας) Υπολογισμός των τάσεων καταναγκασμού Κατανομή της υγρασίας Υπολογισμός των παραμορφώσεων λόγω συστολής ξήρανσης Υπολογισμός των αναπτυσσόμενων τάσεων Θεωρητική προσέγγιση της ρηγμάτωσης σε συνάρτηση με τις διαστάσεις του δομικού στοιχείου Συμπεράσματα ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΠΡΟΩΡΗΣ ΡΗΓΜΑΤΩΔΗΣ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑΤΑ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕ ΒΑΣΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΕΡΕΥΝΕΣ

6 Συμπεράσματα ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΠΡΟΩΡΗΣ ΡΗΓΜΑΤΩΣΗΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ Εισαγωγή Επιρροή της σύστασης του σκυροδέματος στην πρόωρη ρηγμάτωσης Τύπος και μέγεθος αδρανών Τύπος / κατηγορία τσιμέντου Λόγος νερού / τσιμέντου και ποσοστό τσιμέντου Ποσότητα περιεχόμενου αέρα στο μείγμα σκυροδέματος Πρόσθετες ουσίες μείωσης της συστολής ξήρανσης (SRA) Όπλιση του σκυροδέματος με ίνες Επιβραδυντικά και επιταχυντικά της πήξεως του σκυροδέματος Πρόσμεικτα που συμμετέχουν στο χημικό μηχανισμό πήξεως του σκυροδέματος Η ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΗΣ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΣΤΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΓΕΦΥΡΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΟΣ ΑΠΟ Ο/Σ ΕΝΑΝΤΙ ΕΜΜΕΣΩΝ ΔΡΑΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΓΕΦΥΡΕΣ ΜΕ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ ΕΝΙΑΙΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ - ΠΛΗΡΩΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ 1. ΓΕΝΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕ ΚΙΝΗΤΑ / ΕΥΚΑΜΠΤΑ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΛΟΓΩ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ Υπολογισμός θερμικών μετακινήσεων ΦΟΡΤΙΑ - ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΗΣ ΓΕΦΥΡΑΣ ΣΥΣΤΟΛΗ ΚΑΙ ΕΡΠΥΣΜΟΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΚΑΘΙΖΗΣΗ ΦΟΡΤΙΑ ΑΝΩΣΗΣ

7 Αυξημένες διαμήκεις ωθήσεις λόγω παραμένουσας επιμήκυνσης καταστρώματος Η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΗΣ ΑΝΩΔΟΜΗΣ Η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΒΑΘΡΩΝ Η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΕΝΔΟΤΙΚΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΚΑΙ ΠΑΣΣΑΛΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗΣ ΩΘΗΣΕΙΣ ΓΑΙΩΝ ΣΤΟ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟ ΑΚΡΟΒΑΘΡΟ Η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΑΘΙΖΗΣΕΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (ΜΕ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ) ΚΑΙ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΕΥΚΑΜΠΤΟΥ ΑΚΡΟΒΑΘΡΟΥ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ Μετακίνηση των πασσάλων θεμελίωσης και ασκούμενες δυνάμεις ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΔΙΕΘΝΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΚΑΙ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΠΑΣΣΑΛΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΥΠΟ ΑΝΑΚΥΚΛΙΖΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΓΕΝΙΚΟΤΕΡΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΕΡΕΥΝΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕ ΜΗ ΑΚΛΟΝΗΤΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΜΕΤΑΞΥ ΕΔΑΦΟΥΣ ΚΑΙ ΑΚΡΟΒΑΘΡΟΥ ΣΤΙΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΘΕΜΑΤΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΤΗΤΟΣ ΤΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΕΝΔΟΤΙΚΟΥ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΥ ΑΚΡΟΒΑΘΡΟΥ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΧΑΛΑΡΩΝ ΕΔΑΦΩΝ ΣΤΗ ΒΑΣΗ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΟΥ ΕΠΙΧΩΜΑΤΟΣ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΕΠΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΔΑΦΟΥΣ - ΑΚΡΟΒΑΘΡΟΥ ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΕΔΑΦΟΥΣ ΚΑΙ ΤΟΙΧΟΥ ΑΚΡΟΒΑΘΡΟΥ - ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΕΥΡΩΚΩΔΙΚΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΩΘΗΣΕΩΝ ΓΑΙΩΝ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΗ ΒΑ 42/

8 Αντοχή Εδάφους και Αντίσταση λήγω τριβής τοίχου ακροβάθρου Προτεινόμενες καθ ύψος κατανομές τάσεων επί τοίχου μονολιθικού ακροβάθρου ανάλογα με τη μορφή αυτού Το μεταβατικό επίχωμα του μονολιθικού ακροβάθρου Τοίχοι αντεπιστροφής ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΕΠΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΔΑΦΟΥΣ ΚΑΙ ΤΟΙΧΟΕΙΔΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΙΚΑΝΟΥ ΥΨΟΥΣ Συμπεριφορά υλικού επίχωσης για μεγάλου εύρους στροφές* (κινήσεις οι οποίες σχηματίζουν επιφάνειες αστοχίας που προκαλούν ενεργητικές ωθήσεις) Μηχανισμός Ροής σε Κοκκώδες Υλικό Συμπεριφορά του υλικού επίχωσης για περιορισμένου εύρους στροφή* του τοίχου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5ο ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ 1. ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΣΕΙΣΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΤΡΟΠΟΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΦΟΡΕΑ ΑΝΩΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΣΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΜΙΑΣ ΓΕΦΥΡΑΣ ΚΑΙ Η ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΟ ΕΔΑΦΟΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Ιδιοπερίοδος Απόσβεση ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΕΔΑΦΟΥΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΑΠΟ ΤΗ ΔΙΕΘΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Βιβλιογραφική έρευνα Η σημασία των χαρακτηριστικών του εδάφους και η επενέργεια με μη ακλόνητο μονολιθικό ακρόβαθρο υπό σεισμική φόρτιση...450

9 4.3. Αδρανειακή αλληλεπίδραση μεμονωμένου πασσάλου και ομάδας πασσάλων για τις περιπτώσεις δύο αντιπροσωπευτικών γεφυρών από τη Βιβλιογραφία ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ Εισαγωγή Δυναμική Ανάλυση της Άνω Διάβασης Meloland Road -Προσομοίωση του συστήματος Σεισμικά χαρακτηριστικά γεφυρών με μονολιθικά ακρόβαθρα με βάση πραγματικές καταγραφές από εναλλακτική έρευνα Ιδιότητες ταλάντωσης φορέα γέφυρας που μελετήθηκε με βάση μετρήσεις κατά τη διάρκεια σεισμών Η αντιμετώπιση των δυναμικών ιδιοτήτων από καταγραφές στο σχεδιασμό των γεφυρών με μονολιθικά ακρόβαθρα ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΠΟ ΕΡΕΥΝΑ ΓΕΦΥΡΩΝ Σύνοψη της συγκριτικής παρουσίασης της σεισμικής απόκρισης μονολιθικών γεφυρών από τη βιβλιογραφική έρευνα της παρούσας εργασίας ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΙΣ ΠΛΗΡΩΣ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Υπολογισμός Δυσκαμψίας Συστήματος Ακροβάθρου Εδάφους Αντιπροσωπευτική γέφυρα εφαρμογής της μεθοδολογίας Συμπεράσματα NEΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ ΣΥΜΒΟΛΗ ΣΤΗΝ ΕΝΑΡΜΟΝΙΣΗ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΣΤΙΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΜΕ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΦΟΡΕΑ - ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ Περιγραφή και αξιοποίηση γέφυρας αφετηρίας στη διερεύνηση Προσομοίωση της ανασχεδιασμένης γέφυρας παράμετροι της αναλυτικής έρευνας Αποτελέσματα της ανωτέρω διερεύνησης Συμπεράσματα της ανωτέρω διερεύνησης

10 6.2. ΠΡΟΤΑΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΜΕ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΓΕΦΥΡΩΝ Γενικά Αξιολόγηση των εναλλακτικών συστημάτων γεφυρών βάσει των απαιτήσεων λειτουργικότητας Αξιολόγηση των εναλλακτικών συστημάτων γεφυρών βάσει της σεισμικής απόκρισης - μια παραμετρική μελέτη Συμπεράσματα της ανωτέρω διερεύνησης ΜΙΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΙΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΠΟΛΛΩΝ ΑΝΟΙΓΜΑΤΩΝ Εισαγωγή Περιγραφή και προσομοίωση των αναλυθέντων συστημάτων γεφυρών ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6ο ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΕΠΙ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΤΩΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΝ ΓΕΦΥΡΩΝ ΜΕ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΣ ΑΚΛΟΝΗΤΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ 1. ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ ΑΚΛΟΝΗΤΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΓΕΝΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΕΛΚΥΣΤΗΡΩΝ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ Κανονισμοί ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΙΔΗΡΟΠΑΓΟΥΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΣΥΝΘΕΤΟΙ ΕΛΚΥΣΤΗΡΕΣ ΔΟΚΟΙ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΥΠΟ ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΗ ΣΥΣΤΟΛΗΣ Η αναζήτηση καταλλήλου μηχανικού προσομοιώματος Εξισώσεις διαστασιολόγησης έναντι καμπτικής λειτουργικότητας Η όψη και η διατομή του φορέα των μονολιθικών γεφυρών ακλόνητων ακροβάθρων Προτεινόμενες διατάξεις όπλισης ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΡΕΑ ΠΟΛΛΩΝ ΑΝΟΙΓΜΑΤΩΝ ΣΥΝΔΕΟΜΕΝΟΥ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΩΣ ΜΕ ΑΚΛΟΝΗΤΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ ΓΕΝΙΚΑ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΝΩ ΠΕΛΜΑΤΟΣ ΟΠΛΙΣΜΟΙ ΚΑΤΩ ΠΕΛΜΑΤΟΣ

11 2.4. ΕΓΚΑΡΣΙΟΙ ΟΠΛΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΩΣΕΩΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΕ ΣΕΙΣΜΟ ΓΙΑ ΤΑ ΑΚΡΟΒΑΘΡΑ ΜΕ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΉ ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΝΤΟΜΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ η ΕΦΑΡΜΟΓΗ: ΕΠΙ ΑΠΛΟΥ ΕΛΚΥΣΤΗΡΑ Ο.Σ. ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΠΕΖΟΔΡΟΜΙΩΝ ΩΣ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΣΥΝΔΕΣΜΩΝ ΣΤΙΣ ΓΕΦΥΡΕΣ Εισαγωγή στο πρόβλημα Περιγραφή του προτεινομένου συστήματος πεζοδρομίων ανασχετήρων Λειτουργική συμπεριφορά πεζοδρομίων ως ελκυστήρων - θλιπτήρων Σεισμική απόκριση πεζοδρομίων ως θλιπτήρων Εφαρμογή σε γέφυρα του ΠΑΘΕ Συμπεράσματα η ΕΦΑΡΜΟΓΗ: ΕΠΙ ΣΥΝΘΕΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΛΚΥΣΤΗΡΩΝ Ο/Σ ΑΝΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΕΦΥΡΑΣ ΤΗΣ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΓΝΑΤΙΑΣ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΟΝΟΛΙΘΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΚΛΟΝΗΤΩΝ ΑΚΡΟΒΑΘΡΩΝ Εισαγωγή στο πρόβλημα Οριακή κατάσταση αστοχίας Οριακή κατάσταση λειτουργικότητας Αποτελέσματα λειτουργικότητας Διατάξεις οπλίσεως Συμπεράσματα ΤΕΛΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ ΠΟΥ ΑΦΟΡΟΥΝ ΣΤΟ ΓΕΝΙΚΟΤΕΡΟ ΕΞΕΤΑΣΘΕΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑ Τα κυριότερα πλεονεκτήματα των ενιαίων ή/και μονολιθικών γεφυρών Συμπεράσματα και προτεινόμενα μέτρα για την αντιμετώπιση χρονο-εξαρτωμένων ιδιοτήτων υλικού του Ο/Σ που επηρεάζουν ουσιαστικά τον σχεδιασμό των πλακόμορφων μονολιθικών φορέων γεφυρών

12 1.3. Επιρροή της θεμελίωσης στη συμπεριφορά γεφυρών υψηλής μονολιθικότητος από Ο/Σ έναντι εμμέσων δράσεων Ενιαίες ή/και πλήρως μονολιθικές γέφυρες με ακρόβαθρα μονολιθικής σύνδεσης με τον φορέα Κινηματική επενέργεια μεταξύ ενδοτικού μονολιθικού ακροβάθρου και εδάφους Δυναμική Αλληλεπίδραση Εδάφους Ακροβάθρου, εύκαμπτου μονολιθικής σύνδεσης και σεισμική συμπεριφορά πλήρως μονολιθικών γεφυρών ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ ΠΟΥ ΑΦΟΡΟΥΝ ΣΤΟ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΤΩΝ ΚΑΤΑΝΑΓΚΑΣΜΩΝ Nέες προτάσεις αντισεισμικού σχεδιασμού γεφυρών με μονολιθικά ακρόβαθρα Αναλυτική και πειραματική τεκμηρίωση επί της μηχανικής συμπεριφοράς των προτεινομένων πλήρως μονολιθικών γεφυρών με λειτουργικώς ακλόνητα ακρόβαθρα ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1.ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΓΕΦΥΡΑΣ Η γέφυρα κατασκευάστηκε με τα εξής υλικά ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΦΕΡΟΝΤΑ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ Γεωμετρία Συστήματος ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΥΛΙΚΩΝ Επιμέρους συντελεστές ασφαλείας ΚΥΡΙΟΣ ΦΟΡΕΑΣ ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ...705

13 5.2. ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΤΑΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Προσομοίωση με επιφανειακά πεπερασμένα στοιχεία Προσομοίωση με γραμμικά πεπερασμένα στοιχεία ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΤΩΝ ΔΡΑΣΕΩΝ Μόνιμες Δράσεις Μεταβλητές δράσεις Φορτία πεζοδρομίων Φορτιστικό Προσομοίωμα Φορτιστικό Προσομοίωμα Δυνάμεις εκτροπής Δράσεις τροχοπέδησης- εκκίνησης οχήματος Υπολογισμός γραμμικών φορτίων Θερμοκρασιακές Δράσεις Ερπυσμός και Συστολή Ξήρανσης Διερεύνηση πραγματικής έντασης φορέα σε σχέση με τις φάσεις κατασκευής του φορέα ΔΙΑΣΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΡΕΑ ΑΝΩΔΟΜΗΣ ΓΙΑ ΟΡΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΟΡΙΑΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ (Fb 102, Κεφ. ΙΙ, 4.3) ΑΣΤΟΧΙΑ ΑΠΟ ΜΕΓΕΘΗ ΟΡΘΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ (Fb 102, Κεφ. ΙΙ, 4.3.1) ΟΡΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΕΝΑΝΤΙ ΤΕΜΝΟΥΣΑΣ ΚΑΙ ΣΤΡΕΨΗΣ ΕΓΚΑΡΣΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Στατικό σύστημα προσομοίωσης Χαρακτηριστικές τιμές των δράσεων και των φορτίων διατομής Μόνιμες δράσεις Μεταβλητές δράσεις Τυχηματικές δράσεις από οχήματα κυκλοφορίας Έλεγχοι Έλεγχοι στην οριακή κατάσταση αστοχίας

14 Οριακή κατάσταση αστοχίας σε κάμψη με αξονική δύναμη Οριακή κατάσταση αστοχίας έναντι τέμνουσας Έλεγχος στην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας