Μελέτη της δυναμικής απόκρισης κατασκευών σε βελτιωμένο έδαφος. Study of the Dynamic Response of Structures on Improved Soil

Transcript

1 Μελέτη της δυναμικής απόκρισης κατασκευών σε βελτιωμένο έδαφος Study of the Dynamic Response of Structures on Improved Soil ΤΡΕΥΛΟΠΟΥΛΟΣ, Κ. ΡΟΒΙΘΗΣ, E. ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΗΣ, Α. ΠΙΤΙΛΑΚΗΣ, Κ. Πολιτικός Μηχανικός, Υπ. ιδάκτωρ, Α.Π.Θ. ρ. Πολιτικός Μηχανικός Πολιτικός Μηχανικός, Λέκτορας, Α.Π.Θ. Πολιτικός Μηχανικός, Καθηγητής, Α.Π.Θ. ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Οι επεμβάσεις στο έδαφος θεμελίωσης που αυξάνουν τη δυστμησία του εδάφους θεμελίωσης, μεταβάλλουν τον τρόπο με τον οποίο διαδίδεται η σεισμική κίνηση στο έδαφος και εν συνεχεία δια της θεμελίωσης στην ανωδομή, μεταβάλλοντας εν τέλει και τη συνολική απόκριση της κατασκευής που θα θεμελιωθεί στο έδαφος αυτό. Στην εργασία αυτή μελετάται η επιρροή αυτών των επεμβάσεων στην ενεργό ιδιοπερίοδο του συστήματος και στην ενίσχυση του πλάτους της κίνησης της ανωδομής. Τα θέματα αυτά διερευνώνται μέσα από μια παραμετρική μελέτη ενός προσομοιώματος του συστήματος ενισχυμένο έδαφος - θεμελίωση κατασκευή και αποδεικνύεται ότι είναι ιδιαίτερης σημασίας όσον αφορά στην εκτίμηση της σεισμικής επίδοσης των κατασκευών. ABSTRACT : Foundation soil stiffening interventions alter the way seismic motion is propagated through the soil and in turn through the foundation to the superstructure affecting the response of structures to be founded on such soil. This paper is a study of the effect of these interventions on the effective period of the system and the amplification of superstructure motion. These issues are investigated through a parametric study of an improved soil - foundation - structure system model and they are proved to be of particular significance with respect to seismic performance assessment of structures. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Με μια σειρά επεμβάσεων στο έδαφος (τσιμεντενέσεις, ανάμιξη, jet grouting) επιδιώκεται συνήθως να αυξηθεί η φέρουσα ικανότητα του, να περιοριστούν οι καθιζήσεις των κατασκευών, ή ακόμα και να μειωθεί ο κίνδυνος ρευστοποίησης του. Οι επεμβάσεις αυτές αυξάνουν τη δυστμησία μιας περιοχής του εδάφους θεμελίωσης και επομένως μεταβάλλουν τον τρόπο με τον οποίο διαδίδεται η σεισμική κίνηση στο έδαφος και τη δυναμική απόκριση της κατασκευής που θα θεμελιωθεί στο έδαφος αυτό, εξαιτίας της αλληλεπίδρασής της με το έδαφος. Οι Liu and Dobry (1997) και οι Hausler and Sitar (2001) παρατήρησαν πειραματικά ότι επιφανειακά θεμέλια σε συμπυκνωμένη άμμο δέχονται υψηλότερη επιτάχυνση από τα θεμέλια σε χαλαρή άμμο. Επίσης παρατήρησαν ότι η επιτάχυνσή τους βρίσκεται σε αναλογία με το βάθος της βελτιωμένης περιοχής. Στα μοντέλα των μελετών αυτών δεν υπήρχε ανωδομή και επομένως απουσιάζει η επιρροή που ενδεχομένως να είχε η ταλάντωσή της. Μελέτες του ενιαίου συστήματος βελτιωμένο έδαφος - θεμελίωση - ανωδομή με αριθμητικά προσομοιώματα έχουν δείξει ότι η επιτάχυνση της θεμελίωσης σε χαμηλές περιόδους διέγερσης είναι μικρότερη από αυτή του συστήματος στο αρχικό έδαφος, ενώ η επιτάχυνση της ανωδομής για περιόδους διέγερσης κοντά στην ιδιοπερίοδο της κατασκευής είναι μεγαλύτερη (Pitilakis et al. 2005). Όσον αφορά στην ιδιοπερίοδο του ενιαίου συστήματος αυτού έχει δειχθεί, επίσης μέσα από αριθμητικές αναλύσεις, ότι οι αναλυτικές σχέσεις της βιβλιογραφίας την υπερεκτιμούν συστηματικά, διότι αδυνατούν να 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 1

2 λάβουν υπόψη την περιορισμένη έκταση της επέμβασης στο έδαφος (Kirtas et al. 2007). Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι συγκεκριμένες επεμβάσεις στο έδαφος θεμελίωσης μπορεί να λειτουργήσουν ευνοϊκά στη σεισμική απόκριση των κατασκευών. Ο Tsang (2008) πρότεινε την αντικατάσταση ενός μέρους του εδάφους θεμελίωσης με ένα μείγμα άμμου και τεμάχια ελαστικού για να δημιουργηθεί έτσι ένα είδος σεισμικής μόνωσης. Την πρόταση αυτή την υποστήριξε με αριθμητικές αναλύσεις, οι οποίες ήταν ισοδύναμες γραμμικές, έτσι ώστε τα αποτελέσματά τους να αφορούν σε σεισμικές διεγέρσεις μεγάλου πλάτους, αλλά παρέλειψαν να λάβουν υπόψη την κίνηση της ανωδομής καθώς η κατασκευή προσομοιώθηκε με μια άκαμπτη θεμελίωση. Επίσης ισοδύναμες γραμμικές αναλύσεις, στις οποίες όμως προσομοιώθηκε ολόκληρο το σύστημα έδαφος - θεμελίωση - ανωδομή ανέδειξαν την κατασκευή μαλακών διαφραγμάτων και μαλακού κιβωτίου (soft caisson) ως μεθόδους επέμβασης στο έδαφος θεμελίωσης που οδηγούν μικρότερες επιταχύνσεις, αλλά ταυτόχρονα σε μεγαλύτερες σεισμικές μετακινήσεις, που μπορεί να είναι κρίσιμες σε ορισμένους τύπους κατασκευών. (Kirtas and Pitilakis 2006). Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η επίδραση στη σεισμική απόκριση των κατασκευών συνήθων μεθόδων επέμβασης στο έδαφος οι οποίες αυξάνουν τη δυστμησία του. Εκτός από την επιρροή αυτών των επεμβάσεων στην ιδιοπερίοδο του συστήματος βελτιωμένο έδαφος - κατασκευή εξετάζεται η μέγιστη απόκριση της κατασκευής και εισάγονται νέοι παράμετροι στο πρόβλημα, όπως το βάθος της επέμβασης στο έδαφος και ο λόγος του μέτρου διάτμησης του βελτιωμένου εδάφους προς το μέτρο διάτμησης του αρχικού εδάφους. 2. ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ 2.1 Περιγραφή συστήματος Για να εξεταστεί η επιρροή της ενίσχυσης του εδάφους στην δυναμική συμπεριφορά των κατασκευών χρησιμοποιήθηκε ένα απολοποιημένο προσομοίωμα του συστήματος ενισχυμένο έδαφος - θεμελίωση - ανωδομή (Σχήμα 1). Στο σύστημα αυτό η κατασκευή είναι ένας μονοβάθμιος ταλαντωτής με άκαμπτη θεμελίωση. Το πλάτος της επέμβασης στο έδαφος θεμελίωσης είναι όσο και το πλάτος της θεμελίωσης, ενώ το βάθος της είναι μεταβλητό. Η δυναμική συμπεριφορά του συστήματος εξετάζεται στην περίπτωση κατακόρυφα διαδιδόμενων κυμάτων SH που προκύπτουν από την οριζόντια αρμονική ταλάντωση του άκαμπτου βραχώδους υποβάθρου. Οι παράμετροι ως προς τους οποίους γίνεται η μελέτη του συστήματος αυτού φαίνονται στον Πίνακα 1. Σχήμα 1. Το σύστημα που μελετάται : επίπεδο συζευγμένο σύστημα εδάφους - ενισχυμένης περιοχής - θεμελίωσης - ανωδομής. Figure 1. The system under study; coupled plane soil - reinforced area - foundation - superstructure system. Οι ταχύτητες διάδοσης των διατμητικών κυμάτων (V S ) των δύο κατηγοριών του εδάφους (C και D) κατά τον Ευρωκώδικα 8 (CEN, European Committee for Standardization 2004) που εξετάζονται, καθώς και οι λόγοι του μέτρου διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους προς αυτό του αρχικού (G /G) που χρησιμοποιούνται στην παραμετρική ανάλυση επιλέχτηκαν έτσι ώστε οι τιμές που χρησιμοποιούνται να συμφωνούν με το εύρος των τιμών του μέτρου διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους που αναφέρονται στη βιβλιογραφία (Τρευλόπουλος 2007). Η κανονικοποιημένη μάζα της κατασκευής που αναφέρεται στον Πίνακα 1 ορίζεται ως εξής [9]:... (1) 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 2

3 όπου: Β η χαρακτηριστική διάσταση του θεμελίου, στην προκειμένη περίπτωση ίση με το μισό πλάτος της θεμελίωσης, ρ η πυκνότητα του εδάφους, m struc. η μάζα της ανωδομής και m pl.strain η μάζα της ανωδομής υπό συνθήκες επίπεδης παραμόρφωσης Η απόκριση του συστήματος έδαφοςθεμελίωση-ανωδομή περιγράφεται από τη συνάρτηση μεταφοράς από την επιφάνεια του εδάφους υπό συνθήκες ελευθέρου πεδίου στην κορυφή της ανωδομής (εξίσωση 2, Σχήμα 2). Η συχνότητα στην οποία εμφανίζεται η μέγιστη τιμή της είναι η ενεργός ιδιοσυχνότητα του συστήματος. (2) Πίνακας 1. Παράμετροι της ανάλυσης. Table 1. Analysis parameters. Συμβολισμός Περιγραφή Τιμές f fixed (Hz) ιδιοσυχνότητα της πακτωμένης κατασκευής 1.25, 2.5, 5.0 m norm κανονικοποιημένη μάζα της ανωδομής 0.5, 2.0 έδαφος *V S = 240m/sec, **V S = 120m/sec C*, D** G /G λόγος του μέτρου δυστμησίας του βελτιωμένου εδάφους προς το αρχικό 2, 5, 10 D/2B λόγος του βάθους της βελτίωσης προς το πλάτος της θεμελίωσης 0.2, 0.5, 0.8, 1.0 Σχήμα 2. Συνάρτηση μεταφοράς του συστήματος έδαφος κατασκευή για τιμές της κανονικοποιημένης μάζας (m norm ) 0.5 και 2.0. Η συνάρτηση F fixed αναφέρεται στο μονοβάθμιο σύστημα με πακτωμένη βάση. Figure 2. Soil structure system transfer function for normalized mass (m norm ) values 0.5 and 2.0. Function F fixed refers to the fixed base single degree of freedom system. 2.2 Προσομοίωση και αναλύσεις Το προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων που χρησιμοποιήθηκε για τις αναλύσεις φαίνεται στο Σχήμα 3. Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν στο πεδίο των συχνοτήτων με τον κώδικα ANSYS (ANSYS 2004) και η απόσβεση ορίστηκε σταθερή και ίση με 5%. Το έδαφος προσομοιώθηκε με τετράκομβα στοιχεία επίπεδης παραμόρφωσης διαστάσεων 1.0x1.0m. Στην περιοχή κοντά στη θεμελίωση έγινε πυκνότερη διακριτοποίηση του εδάφους με στοιχεία διαστάσεων 0.5x0.5m. Η μέγιστη διάσταση των στοιχείων 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 3

4 που χρησιμοποιήθηκαν στο προσομοίωμα είναι μικρότερη από το 1/8 του μικρότερου μήκους κύματος που λαμβάνεται υπόψη στην ανάλυση. Ο περιορισμός αυτός εξασφαλίζει ότι δε θα φιλτραριστούν οι υψηλές συχνότητες της διέγερσης λόγω αδρής διακριτοποίησης (Kuhlemeyer and Lysmer 1973). Η κατασκευή προσομοιώηκε με γραμμικά στοιχεία δοκού, τα οποία είχαν κοινούς κόμβους με τα τετράκομβα στοιχεία του εδάφους της θεμελίωσης απαγορεύοντας έτσι οποιαδήποτε σχετική μετακίνηση της θεμελίωσης (ολίσθηση, ανασήκωση) ως προς το έδαφος θεμελίωσης. Στα όρια του προσομοιώματος ορίστηκαν απλές συνοριακές συνθήκες (elementary boundaries) που συνίστανται στη δέσμευση της κατακόρυφης μετακίνησης στα πλευρικά και στο κάτω όριο. Η θέση των ορίων επιλέχτηκε σε επαρκώς μεγάλη απόσταση από την περιοχή μελέτης της κατασκευής έτσι ώστε να μην επηρεάζεται η απόκριση του συστήματος από τυχόντα ανακλώμενα κύματα. Η επάρκεια και η αποτελεσματικότητα αυτού του τρόπου προσομοίωσης του συστήματος έδαφος κατασκευή έχει τεκμηριωθεί θεωρητικά και πειραματικά (Kirtas et al. 2008). Σχήμα 3. Προσομοίωμα πεπερασμένων στοιχείων του συστήματος βελτιωμένο έδαφος-θεμελίωσηανωδομή (διαστάσεις εδαφικού προφίλ: 42x84m). Figure 3.Improved soil foundation structure system finite element model (soil profile dimensions: 42x84m). 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 Μέγιστη ενίσχυση του πλάτους κίνησης Στο Σχήμα 4 φαίνεται ο λόγος της μέγιστης ενίσχυσης της κίνησης, δηλαδή βελτιωμένο έδαφος και κατασκευή (A SSI,int. βλ. εξίσωση 2 και Σχήμα 2) ως προς τη μέγιστη ενίσχυση στο σύστημα με το αρχικό έδαφος (A SSI ), συναρτήσει των παραμέτρων της ανωδομής (ιδιοσυχνότητα πακτωμένης ανωδομής f fixed, κανονικοποιημένη μάζα m norm ), και των παραμέτρων της επέμβασης στο έδαφος, δηλαδή του βάθους της βελτίωσης (D/2B), του μέτρου διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους (G /G). Σχεδόν σε κάθε περίπτωση ο λόγος A SSI,int /A SSI είναι μεγαλύτερος της μονάδας, δηλαδή η μέγιστη απόκριση της κατασκευής στο ενισχυμένο έδαφος είναι μεγαλύτερη της απόκρισής της στο αρχικό έδαφος. Εξαίρεση αποτελούν οι περιπτώσεις της δύσκαμπτης κατασκευής (f fixed = 5.0 Hz) με μεγάλη κανονικοποιημένη μάζα (m norm = 2.0) στο μαλακό / χαλαρό έδαφος (κατηγορίας D), για βάθος βελτίωσης του εδάφους μικρότερο ή ίσο από το μισό του πλάτους θεμελίωσης (D/2B 0.5). Στις περιπτώσεις αυτές παρατηρείται μια μείωση της μέγιστης απόκρισης της τάξεως του 5-10%. Η μέγιστη ενίσχυση αυξάνεται όσο αυξάνεται το βάθος της βελτίωσης (D/2B) και 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 4

5 το μέτρο διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους (G /G). Από τους δύο αυτούς παράγοντες σημαντικότερη επιρροή φαίνεται να έχει το βάθος της βελτίωσης. Όσον αφορά στην κανονικοποιημένη μάζα της ανωδομής (m norm ) αυτή δε φαίνεται να μεταβάλλει σημαντικά τη μέγιστη απόκριση της ανωδομής εκτός από την περίπτωση της δύσκαμπτης κατασκευής (f fixed = 5.0 Hz) σε μαλακό / χαλαρό έδαφος (κατηγορίας D). Εκεί φαίνεται να διαφοροποιεί σημαντικά την απόκρισή της. Μάλιστα στην περίπτωση της κατασκευής με μικρή κανονικοποιημένη μάζα σε μαλακό / χαλαρό έδαφος παρατηρείται η μέγιστη μεταβολή της ενίσχυσης λόγω της ενίσχυσης που λαμβάνει χώρα στο έδαφος θεμελίωσης. Συγκεκριμένα η αύξηση της απόκρισης που παρατηρείται είναι της τάξης του 80%. Σχήμα 4. Λόγος της μέγιστης ενίσχυσης στο σύστημα βελτιωμένο έδαφος θεμελίωση - ανωδομή (A SSI,int ) προς τη μέγιστη ενίσχυση του αντίστοιχου συστήματος στο αρχικό έδαφος (A SSI,int ) για ιδιοσυχνότητα πακτωμένης κατασκευής 5.0 Hz. Figure 4. Improved soil foundation structure system maximum amplification (A SSI,int ) to initial soil corresponding system maximum amplification (A SSI,int ) ratio for fixed base structure eigenfrequency of 5.0 Hz. 3.2 Ενεργός ιδιοπερίοδος του συστήματος Για να διερευνηθεί η επιρροή της ενίσχυσης του εδάφους στην ενεργό ιδιοσυχνότητα της κατασκευής χρησιμοποιείται ο λόγος της ενεργού ιδιοσυχνότητας (f SSI ) προς την ιδιοσυχνότητα της πακτωμένης ανωδομής (f fixed ). Στο Σχήμα 5 φαίνεται ο λόγος αυτός όπως προσδιορίστηκε από τις αριθμητικές αναλύσεις για το σύστημα βελτιωμένο έδαφοςκατασκευή (με τα κόκκινα σύμβολα) και για το σύστημα με το αρχικό έδαφος (benchmark) συναρτήσει των παραμέτρων της ανωδομής (ιδιοσυχνότητα πακτωμένης ανωδομής f fixed, κανονικοποιημένη μάζα m norm ) και των παραμέτρων της επέμβασης στο έδαφος, δηλαδή του βάθους της βελτίωσης (D/2B), του μέτρου διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους (G /G). Επίσης στο σχήμα αυτό παρουσιάζεται η τιμή του λόγου αυτού που προκύπτει από τον υπολογισμό της ενεργού ιδιοπεριόδου αναλυτικά (Veletsos and Meek 1974) χρησιμοποιώντας το μέτρο διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους. Η ενεργός ιδιοσυχνότητα δε φαίνεται να μεταβάλλεται σημαντικά λόγω της ενίσχυσης του εδάφους. Συγκεκριμένα παρατηρείται ότι η τιμή της μειώνεται κατά 5% περίπου. Η 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 5

6 μεγαλύτερες τιμές του λόγου f SSI/ffixed, δηλαδή η μικρότερη διαφορά της ενεργού ιδιοσυχνότητας από την ιδιοσυχνότητα της πακτωμένης ανωδομής παρατηρείται στην πιο εύκαμπτη κατασκευή (f fixed = 1.25 Hz) με μικρή κανονικοποιημένη μάζα (m norm = 0.5) στο πιο δύστμητο από τα δύο εδάφη που εξετάζονται (κατηγορίας C). Αντιθέτως η μεγαλύτερη διαφορά της από τη συχνότητα της πακτωμένης ανωδομής παρατηρείται στην περίπτωση της πιο δύσκαμπτης κατασκευής (f fixed = 5.0 Hz), με μεγάλη κανονικοποιημένη μάζα (m norm = 2.0), στο μαλακό / χαλαρό έδαφος (κατηγορίας D, (Σχήμα 5 κάτω δεξιά). Αυτό που αξίζει να σημειωθεί είναι η διαφορά του λόγου f SSI /f fixed, άρα και της ενεργού ιδιοσυχνότητας, που προκύπτει με αναλυτικό τρόπο από αυτή που προσδιορίστηκε από τις αριθμητικές αναλύσεις. Ο υπολογισμός της ενεργού ιδιοσυχνότητας αναλυτικά χρησιμοποιώντας το μέτρο διάτμησης του βελτιωμένου εδάφους θεμελίωσης, όπως θα γινόταν στη συνήθη πρακτική, οδηγεί συστηματικά σε υψηλότερες τιμές της ενεργού ιδιοσυχνότητας. Αυτό συμβαίνει διότι στις αναλυτικές σχέσεις θεωρείται ότι ολόκληρη η εδαφική στρώση έχει μέτρο διάτμησης ίσο με αυτό του βελτιωμένου εδάφους. Αδυνατεί δηλαδή να λάβει υπόψη την πεπερασμένη έκταση της επέμβασης στο έδαφος, όπως έχει ήδη διαπιστωθεί (Kirtas et al. 2007). Η απόκλιση των τιμών αυτών μπορεί να φτάσει μέχρι και το 100%, όπως φαίνεται στην περίπτωση της πιο δύσκαμπτης κατασκευής (f fixed = 5.0 Hz) με μεγάλη κανονικοποιημένη μάζα (m norm = 2.0) στο μαλακό / χαλαρό έδαφος (κατηγορίας D). Σχήμα 5. Λόγος της ενεργού ιδιοσυχνότητας (fssi) προς την ιδιοσυχνότητα της πακτωμένης κατασκευής (ffixed = 5.0 Hz) για διάφορες περιπτώσεις εδάφους, κανονικοποιημένης μάζας και βαθμού ενίσχυσης του εδάφους θεμελίωσης. Figure 5. Effective eigenfrequency (fssi) to fixed base eigenfrequency (ffixed = 5.0 Hz) ratio for different soil conditions, normalized masses and densification. 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των αριθμητικών αναλύσεων οι παράγοντες με την εντονότερη επιρροή στη δυναμική συμπεριφορά του συστήματος βελτιωμένο έδαφος κατασκευή είναι η κανονικοποιημένη μάζα της ανωδομής, τη δυστμησία του αρχικού 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 6

7 εδάφους και η ενεργός ιδιοσυχνότητα της κατασκευής. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το ότι η δυστμησία της περιοχής του βελτιωμένου εδάφους θεμελίωσης, ως παράμετρος του συστήματος αυτού, είναι μικρότερης σημασίας από τους παράγοντες που προαναφέρθηκαν. Οι συνέπειες των επεμβάσεων που αυξάνουν τη δυσκαμψία / δυστμησία του εδάφους θεμελίωσης μπορούν να συνοψιστούν στα εξής : (α) αύξηση της μέγιστης ενίσχυσης της κίνησης στην ανωδομή έως και κατά 80% στις περιπτώσεις δύσκαμπτων κατασκευών με μικρή κανονικοποιημένη μάζα, σε χαλαρό / μαλακό έδαφος και (β) μικρή αύξηση της ιδιοσυχότητας του συστήματος έδαφος κατασκευή. Το σημαντικότερο θέμα που θίγεται στην εργασία αυτή είναι η εκτίμηση της ενεργού ιδιοσυχνότητας του συστήματος βελτιωμένο έδαφος - κατασκευή, λόγω της σημασίας που έχει στο σχεδιασμό και στην εκτίμηση της σεισμικής επίδοσης των κατασκευών. Αποδεικύεται ότι εάν η ενεργός ιδιοσυχνότητα του συστήματος υπολογιστεί αναλυτικά χρησιμοποιώντας απλά το μέτρο διάτμησης του ενισχυμένου εδάφους, έτσι όπως γίνεται στην πράξη, τότε η ενεργός ιδιοσυχνότητα του συστήματος «κατασκευή-έδαφος» μπορεί να αποκλίνει σημαντικά από την αναλυτική τιμή. Αυτή τη απόκλιση μπορεί να φτάσει και το 100% στην περίπτωση μιας δύσκαμπτης κατασκευής με μεγάλη κανονικοποιημένη μάζα σε μαλακό / χαλαρό έδαφος. H μεγαλύτερη μείωση της ιδιοσυχνότητας του συστήματος έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της ιδιοπεριόδου και κατά συνέπεια την πλήρη διαφοροποίηση του σεισμικού φορτίου σχεδιασμού από ότι θα προέκυπτε ακολουθώντας την συνήθη πρακτική. 5. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ O πρώτος συγγραφέας αναγνωρίζει την υποστήριξη των μεταπτυχιακών του σπουδών από το Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών. 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ANSYS (2000) "ANSYS User s manual. Version 8.1", SAS IP Inc., Houston, USA. CEN, European Committee for Standardization (2004) "EN :2004 Eurocode 8: Design of Structures for Earthquake Resistance, Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings", Brussels. Hausler E. A. and Sitar N. (2001) "Dynamic Centrifuge Testing of Improved Ground", Fifteenth International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Istanbul, Turkey, Session 4.3, Recent Developments in Ground Improving. Kirtas, E., Pitilakis, K. (2009) "Subsoil interventions effect on structural seismic response. Part II: Parametric investigation", Journal of Earthquake Engineering, 13 (2), pp Kirtas, E., Rovithis, E., Pitilakis, K. (2009) "Subsoil interventions effect on structural seismic response. Part I: Validation of numerical simulations", Journal of Earthquake Engineering, 13 (2), pp Kirtas E., Trevlopoulos K., Rovithis E., Pitilakis K. (2007) "Discussion on the Fundamental Period of SDOF Systems Including Soil- Structure Interaction", Proceedings of the Fourth International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering, Thessaloniki, Greece. Kuhlemeyer R.L.and Lysmer J. (1973), "Finite Element Method Accuracy for Wave Propagation Problems", Journal of Soil Mechanics & Foundations Division., Vol. 99, ASCE, pp Liu L. and Dobry R. (1997) "Seismic Response of Shallow Foundation on Liquefiable Sand", Journal of Geotechnical and Geoenviromental Engineering, ASCE, vol. 123, no. 6, pp Pitilakis K., Kirtas E., Rovithis E. (2005) "Is it Possible to Improve the Seismic Structural Behavior with Intervention to Subsoil and Foundation Conditions?", Proceedings of the 1st Greece-Japan Workshop: Seismic Design, Observation and Retrofit of Foundations, Athens, Greece, pp Tsang H. (2008) "Seismic isolation by rubbersoil mixtures for developing countries", Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, vol. 37, no. 2, Wiley, pp Veletsos A. S. and Meek J. W. (1974), "Dynamic Behavior of Building-Foundation Systems", Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 3, No. 2, pp Wolf J. P (1985), "Dynamic soil-structure interaction", Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ. Τρευλόπουλος Κ. (2007) «Μελέτη της επιρροής επεμβάσεων αύξησης της 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 7

8 δυσκαμψίας/δυστμησίας του υπεδάφους θεμελίωσης στην δυναμική απόκριση κατασκευών», Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 29/09 1/ , Βόλος 8