Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας του κ. Χαράλαμπου Μαραζάκη

με θέμα: «Αριθμητική διερεύνηση της μακροχρόνιας επίδρασης της διάβρωσης στη σεισμική τρωτότητα γεφυρών οπλισμένου σκυροδέματος»

Τρίτη18 Αυγούστου 2020, Ώρα: 9:15 Αίθουσα: tuc-gr.zoom.us/j/9742331787

 

Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας του κ.  Χαράλαμπου Μαραζάκη

με θέμα:  «Αριθμητική διερεύνηση της μακροχρόνιας επίδρασης της διάβρωσης στη σεισμική τρωτότητα γεφυρών οπλισμένου σκυροδέματος»

Τρίτη18  Αυγούστου 2020, Ώρα: 9:15 Αίθουσα: https://tuc-gr.zoom.us/j/9742331787?pwd=TjBkZ1ZFUlR1aXkrYkRaeFdQanZYQT09

Εξεταστική Επιτροπή

  • Καθηγητής Ιωάννης Τσομπανάκης (επιβλέπων)
  • Καθηγητής Κωνσταντίνος Προβιδάκης
  •  Δρ. Πρόδρομος Ψαρρόπουλος

 Περίληψη:

Σε έναν ισχυρό σεισμό, μια γέφυρα οπλισμένου σκυροδέματος μπορεί να καταπονηθεί με διάφορους τρόπους και να προκληθούν βλάβες στα δομικά μέλη της, όμως οι βλάβες αυτές συνήθως είναι πιο σοβαρές όταν έχει ήδη υποστεί διάβρωση. Για τον λόγο αυτόν, η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την επίδραση της διάβρωσης από χλωρίδια των οπλισμών των υποστυλωμάτων, στη σεισμική τρωτότητα τυπικών γεφυρών οπλισμένου σκυροδέματος πλαισιακής μορφής, οι οποίες βρίσκονται σε δυσμενές διαβρωτικό περιβάλλον κοντά στην ακτογραμμή. Η μελέτη γίνεται με την ανάπτυξη κατάλληλων προσομοιωμάτων σε εξειδικευμένο λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων, τόσο για την άθικτη όσο και για  την «γηρασμένη» γέφυρα μετά από 50 ή 100 έτη λειτουργίας. Η υπό μελέτη άθικτη γέφυρα καταπονείται από μια σεισμική ακολουθία αποτελούμενη από έξι καταγεγραμμένα σεισμικά γεγονότα που συνέβησαν διαδοχικά μέσα σε διάστημα τριών ημερών. Στη συνέχεια, η ίδια καταπόνηση επαναλαμβάνεται για τα «γηρασμένα» προσομοιώματα της ίδιας γέφυρας και ακολούθως συγκρίνονται οι βλάβες. Σκοπός αυτής της διερεύνησης είναι να γίνει σύγκριση της συσσώρευσης βλαβών στις βάσεις και στις κορυφές των υποστυλωμάτων των πλαισίων της γέφυρας, θέσεις όπου είναι πιθανή η εμφάνιση πλαστικών αρθρώσεων.

Γενικά, εξαιτίας της διάβρωσης, εκτός από το εμβαδόν της διατομής οπλισμού απομειώνονται και οι μηχανικές ιδιότητες του οπλισμού. Με βάση την προσομοίωση της ομοιόμορφης διάβρωσης των οπλισμών, τροποποιούνται κατάλληλα οι γεωμετρικές και μηχανικές ιδιότητες τους στο υπολογιστικό προσομοιώμα της «γηρασμένης» γέφυρας. Η προσομοίωση της διάβρωσης βασίζεται στο γεγονός ότι ο οπλισμός των υποστυλωμάτων της γέφυρας ξεκινάει να διαβρώνεται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Η εκκίνηση της διάβρωσης εξαρτάται από τον τύπο του σκυροδέματος, το πάχος της επικάλυψης σκυροδέματος του οπλισμού και την απόσταση του υποστυλώματος από την ακτογραμμή. Από τις ίδιες παραμέτρους εξαρτάται επίσης η βαθμιαία εξέλιξη της διάβρωσης, καθώς και τελικά οι βλάβες που προκαλούνται στον οπλισμό.

Για να διερευνηθούν οι ανωτέρω κρίσιμοι παράγοντες, εξετάστηκαν χαρακτηριστικές περιπτώσεις υποστυλωμάτων, τόσο όσον αφορά τη θέση τους, όσο και τις υπόλοιπες παραμέτρους που προαναφέρθηκαν. Εξετάζοντας τα υποστυλώματα σε τρεις διαφορετικές χρονικές φάσεις της λειτουργίας τους προκύπτει το συμπέρασμα ότι τα διαβρωμένα υποστυλώματα εμφανίζουν αυξημένες βλάβες. Αν οι βλάβες είναι ικανές να οδηγήσουν και σε κατάρρευση της γέφυρας εξαρτάται από τον βαθμό της γήρανσης/διάβρωσης της, αλλά και από το επίπεδο της σεισμικής καταπόνησης. Σημαντικό ρόλο παίζουν δε και οι πιθανές προληπτικές ή επισκευαστικές επεμβάσεις που συνήθως γίνονται στη διάρκεια ζωής ενός τέτοιου σημαντικού έργου. Σίγουρα, η συνδυαστική  μελέτη του πολύπλοκου φαινομένου της διάβρωσης και της καταπόνησης μιας γέφυρας από μια σεισμική ακολουθία εμπεριέχει πολλές παραμέτρους και αρκετές αβεβαιότητες. Συνεπώς, το θέμα χρήζει ιδιαίτερης προσοχής, λόγω της σπουδαιότητας τέτοιων μεγάλων έργων υποδομής.