Παρουσίαση του PowerPoint

Σεισμικές Βλάβες Κτιρίων & ΛιμενικώνΚρηπιδοτοίχων λόγω Ρευστοποίησης του ΕδάφουςΣεισμικές Βλάβες Κτιρίων & ΛιμενικώνΚρηπιδοτοίχων λόγω Ρευστοποίησης του Εδάφους

Πάνος ΝτακούλαςΠάνος Ντακούλας

Αναπληρωτής ΚαθηγητήςΑναπληρωτής Καθηγητής

Τμήμα Πολιτικών ΜηχανικώνΤμήμα Πολιτικών Μηχανικών

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, ΒόλοςΠανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Βόλος

Καθίζηση και κλίση κατασκευών στην πόληΚαθίζηση και κλίση κατασκευών στην πόλη

Niigata της Ιαπωνίας κατά το σεισμό του 1964 (Μ=7.25 – 7.5)Niigata της Ιαπωνίας κατά το σεισμό του 1964 (Μ=7.25 – 7.5)

Αστοχία επιφανειακής θεμελίωσης λόγω ρευστοποίησηςΑστοχία επιφανειακής θεμελίωσης λόγω ρευστοποίησης

στον σεισμό του Ανταπαζάρι, Τουρκία, 1999.στον σεισμό του Ανταπαζάρι, Τουρκία, 1999.

(Ντακούλας & Μπουκοβάλας 2003)(Ντακούλας & Μπουκοβάλας 2003)

(a)Caracas, Venezuela, M=6.5 (1967) (b) Dugapan, Philippines 1990, M=7.8(c) Chi-Chi, Taiwan 1999, M=7.3 (d) Adapazari, Turkey, 1999, M=7.4(a)Caracas, Venezuela, M=6.5 (1967) (b) Dugapan, Philippines 1990, M=7.8(c) Chi-Chi, Taiwan 1999, M=7.3 (d) Adapazari, Turkey, 1999, M=7.4

(Boukovalas et al. 2007)(Boukovalas et al. 2007)

Θέματα Παρουσίασης

•• Ρευστοποίηση εδάφους: πειραματική συμπεριφορά & προσομοίωση

•• Απόκριση & σεισμική βλάβη «τυπικού» 7-ορόφου κτιρίου στο«τυπικό εδαφικό προφίλ» του κέντρου της Λάρισας

•• Απόκριση & σεισμική βλάβη 7-ορόφου κτιρίου σε εδαφικά προφίλμε ρευστοποιήσιμη στρώση (σχετικές πυκνότητες 60%, 50% & 40%)

•• Σεισμικές βλάβες λιμενικών κρηπιδοτοίχων

•• Προσομοίωση της σεισμικής συμπεριφοράς κρηπιδοτοίχου υπόκαθεστώς ρευστοποίησης

•• Συμπεράσματα

Συστολική συμπεριφορά και ρευστοποίηση της άμμου

ξηρή χαλαρή

άμμος

κορεσμένηχαλαρή άμμος

Δh

συμπύκνωση

υπερπίεση

Δu

(ΔV = 0)

σ1 = σ1- (u+Δu)

σ3 =

σ3- (u+Δu)

σ1 = σ1- u

σ1 = σ1

σ3 = σ3

σ3 = σ3- u

Συστολική συμπεριφορά και ρευστοποίηση της άμμουΣυστολική συμπεριφορά και ρευστοποίηση της άμμου

υπερπίεση Δu

(ΔV = 0)

σ1=σ1-(u+Δu)

σ3=σ3-(u+Δu)

(σ1-σ3)/2

Αξονική παραμόρφωση ε1

Δu

(Δt ≈ 0.1 s)

Επίδραση της διαστολικότητας / συστολικότηταςΕπίδραση της διαστολικότητας / συστολικότητας

της άμμου στην σχέση τάσεως – παραμορφώσεωςτης άμμου στην σχέση τάσεως – παραμορφώσεως

Log[(σ’1+σ’2 +σ’3)/3]

Δείκτηςκενών, e

συστολική συμπεριφορά

(χαλαρή άμμος)

διαστολική συμπεριφορά

(πυκνή άμμος)

γραμμή σταθερήςκατάστασης

ρευστοποίηση

Μονοτονική

φόρτιση

Ανακυκλικήκινητικότητα

e = 0.861

e = 0.868

e = 0.883

e = 0.901

e = 0.91

e = 0.93

e = 0.762

Άμμος Toyoura

pc=490 kPa

Vertugo (1992)

Επίδραση του δείκτη κενών στην σχέση τάσης–παραμόρφωσηςΕπίδραση του δείκτη κενών στην σχέση τάσης–παραμόρφωσης

Τριαξονικές δοκιμές υπό αστράγγιστες συνθήκεςΤριαξονικές δοκιμές υπό αστράγγιστες συνθήκες

(σ1-σ3)/2, kPa

ε1 – ε3, %

pc

σ1

σ3

pc

pc = 2942 kPa

Άμμος Toyoura

e = 0.833

Vertugo (1992)

Επίδραση της περιβάλλουσας τάσης pc στη σχέση τάσης -παραμόρφωσης. Τριαξονική θλίψη υπό αστράγγιστες συνθήκες

ε1 – ε3, %

(σ1-σ3)/2, kPa

1961 kPa

891 kPa

98 kPa

pc

σ1

σ3

pc

Προσομοίωση τριαξονική θλίψης υπό αστράγγιστες συνθήκεςΠροσομοίωση τριαξονική θλίψης υπό αστράγγιστες συνθήκες

(Dakoulas 2003)(Dakoulas 2003)

Dr = 29%

Dr = 64%

Dr = 44%

Dr = 47%

Dr = 29%

Dr = 64%

Dr = 44%

Dr = 47%

Μέση ενεργός τάση, p’ (kPa)

Διατμητική παραμόρφωση εs

Αποκλίνουσα τάση, q=σ1-σ3 (kPa)

Υπερπίεση, Δu (kPa)

Ανακυκλική τριαξονική θλίψη υπό αστράγγιστες συνθήκεςΑνακυκλική τριαξονική θλίψη υπό αστράγγιστες συνθήκες

(Dakoulas 2003)(Dakoulas 2003)

Μέση ενεργός τάση, p’ (kPa)

Αποκλίνουσα τάση, q (kPa)

(α) πείραμα (Castro 1969)

(β) προσομοίωση

Dr = 30 %Dr = 30 %

Λόγος ανακυκλικής αντοχής σε ρευστοποίησηΛόγος ανακυκλικής αντοχής σε ρευστοποίηση

)ΠροσομοίωμαNevada Sand (Arulmoli et al. 1992)Monterey Sand (DeAlba et al. 1976,as modified by Seed and Harder 1990)

Dr = 40 %Dr = 40 %

Dr = 60 %Dr = 60 %

= ανακυκλική διατμητική= ανακυκλική διατμητική

τάση τάση

= αρχική κατακόρυφη= αρχική κατακόρυφη

ενεργός τάση ενεργός τάση

Normalized SPT blow count, N1

Relative Density, Dr

Σχετική Πυκνότητα από SPT και emax-emin (ή D50)Σχετική Πυκνότητα από SPT και emax-emin (ή D50)

(Cubrinoski and Ishihara, 1999, 2001)(Cubrinoski and Ishihara, 1999, 2001)

Gravelly Sand

emax-emin = 0.3

Clean Sand

emax -emin = 0.41

Sand with Fines

emax-emin= 0.625

Gravelly Sand

emax-emin = 0.3

Clean Sand

emax -emin = 0.41

Sand with Fines

emax-emin= 0.625

Γεωσεισμικές ζώνες στο κέντρο της ΛάρισαςΓεωσεισμικές ζώνες στο κέντρο της Λάρισας

(Πιτιλάκης & Τσότσος 1995, ΤΕΕ 2000)(Πιτιλάκης & Τσότσος 1995, ΤΕΕ 2000)

Σεισμοί Σχεδιασμού – Ντετερμινιστική μέθοδοςΣεισμοί Σχεδιασμού – Ντετερμινιστική μέθοδος

(Πιτιλάκης & Τσώτσος 1995)(Πιτιλάκης & Τσώτσος 1995)

Σεισμικό ΣενάριοΣεισμικό Σενάριο

ΑΑ

ΒΒ

Μέγεθος σεισμού, ΜsΜέγεθος σεισμού, Μs

6.36.3

Επικεντρική απόσταση, RΕπικεντρική απόσταση, R

80 km80 km

6-10 km6-10 km

Μέγιστη επιτάχυνση, amaxΜέγιστη επιτάχυνση, amax

(στην επιφάνεια βράχου)(στην επιφάνεια βράχου)

0.2g0.2g

0.335g0.335g

Ζώνη 6: Τυπική διατομή (μέσες τιμές ιδιοτήτων)Ζώνη 6: Τυπική διατομή (μέσες τιμές ιδιοτήτων)

(Πιτιλάκης και Τσώτσος 1995)(Πιτιλάκης και Τσώτσος 1995)

Vs, m/s

Βάθος, m

Ζώνη 6

Μπάζα

Άργιλος

Ιλυώδης άμμος – Ιλύς

Άργιλος (μέχρι -100 m)

Βάθος, m

Ταχύτητα διατμητικών κυμάτων

Ζώνη 6 - Τυπική διατομή: Απόκριση ελεύθερου πεδίουΖώνη 6 - Τυπική διατομή: Απόκριση ελεύθερου πεδίου

(ισοδύναμη γραμμική ανάλυση, SHAKE)(ισοδύναμη γραμμική ανάλυση, SHAKE)

0 m

110 m

100 m

Ζώνη 6 -Τυπική διατομή: Δυναμική ανάλυση εδάφους–κτιρίουΖώνη 6 -Τυπική διατομή: Δυναμική ανάλυση εδάφους–κτιρίου

κτίριο : ελαστο-πλαστική συμπεριφορά όλων των στοιχείωνκτίριο : ελαστο-πλαστική συμπεριφορά όλων των στοιχείων

έδαφος : ισοδύναμη γραμμική (όχι αστοχία ή ρευστοποίηση)έδαφος : ισοδύναμη γραμμική (όχι αστοχία ή ρευστοποίηση)

Ροπή, kN.m

Αξονική δύναμη, kN

Ζώνη 6: Οριζόντιες μετατοπίσεις των ορόφωνΖώνη 6: Οριζόντιες μετατοπίσεις των ορόφων

του κτιρίου κατά τον σεισμό του Αιγίου 1995του κτιρίου κατά τον σεισμό του Αιγίου 1995

Ζώνη 6 -Τυπική διατομή :Ζώνη 6 -Τυπική διατομή :

Απόκριση ορόφων στο κεντρικό υποστύλωμα του κτιρίουΑπόκριση ορόφων στο κεντρικό υποστύλωμα του κτιρίου

Δείκτης IDIΔείκτης IDI

Μόνιμες μετατοπίσειςΜόνιμες μετατοπίσεις

Ζώνη 6 -Τυπική διατομή :Ζώνη 6 -Τυπική διατομή :

Απόκριση ορόφων στο κεντρικό υποστύλωμα του κτιρίουΑπόκριση ορόφων στο κεντρικό υποστύλωμα του κτιρίου

1.Για την τυπική διατομή της Ζώνης (όπου οι ιδιότητες τουεδάφους είναι μέσες τιμές των ιδιοτήτων σε όλη τηνΖώνη) ο δείκτης IDI είναι μικρότερος του 1%1.Για την τυπική διατομή της Ζώνης (όπου οι ιδιότητες τουεδάφους είναι μέσες τιμές των ιδιοτήτων σε όλη τηνΖώνη) ο δείκτης IDI είναι μικρότερος του 1%

2.Στο κτίριο που είναι σχεδιασμένο με το κανονισμό του 85και διαθέτει μόνο τη φυσική πλαστιμότητα (μΔ ≈ 2.5),δημιουργούνται ζημίες αλλά η πλαστιμότητα φαίνεταιεπαρκής.2.Στο κτίριο που είναι σχεδιασμένο με το κανονισμό του 85και διαθέτει μόνο τη φυσική πλαστιμότητα (μΔ ≈ 2.5),δημιουργούνται ζημίες αλλά η πλαστιμότητα φαίνεταιεπαρκής.

3.Για τρισδιάστατη κατασκευή, η απόκριση είναι δυνατόννα είναι διαφορετική, αλλά τέτοιες αναλύσεις εδάφους –κτιρίου είναι πολύ δύσκολες όταν η συμπεριφορά τουεδάφους είναι ανελαστική3.Για τρισδιάστατη κατασκευή, η απόκριση είναι δυνατόννα είναι διαφορετική, αλλά τέτοιες αναλύσεις εδάφους –κτιρίου είναι πολύ δύσκολες όταν η συμπεριφορά τουεδάφους είναι ανελαστική

Ζώνη 6 : Δυναμική αλληλεπίδραση εδάφους – κατασκευήςΖώνη 6 : Δυναμική αλληλεπίδραση εδάφους – κατασκευής

σε έδαφος με ρευστοποιήσιμη στρώσησε έδαφος με ρευστοποιήσιμη στρώση

•Μέθοδος ενεργών τάσεων με το ελαστο-πλαστικό προσομοίωματου Pastor et al. (1990) τροποποιημένο από Dakoulas (2003).•Μέθοδος ενεργών τάσεων με το ελαστο-πλαστικό προσομοίωματου Pastor et al. (1990) τροποποιημένο από Dakoulas (2003).

•Προσδιορισμός των παραμέτρων μέσω της ΣχετικήςΠυκνότητας, η οποία υπολογίζεται μέσω NSPT και κοκκομετρίας(D50) κατά Ishihara•Προσδιορισμός των παραμέτρων μέσω της ΣχετικήςΠυκνότητας, η οποία υπολογίζεται μέσω NSPT και κοκκομετρίας(D50) κατά Ishihara

•Ανάλυση της σεισμικής απόκρισης ενός «τυπικού» 7-ορόφουκτιρίου, σχεδιασμένου με τον κανονισμό του 1985, σε τρειςθέσεις (Ζώνη 6) με ρευστοποιήσιμη στρώση (Dr=60%, 50%, 40%)•Ανάλυση της σεισμικής απόκρισης ενός «τυπικού» 7-ορόφουκτιρίου, σχεδιασμένου με τον κανονισμό του 1985, σε τρειςθέσεις (Ζώνη 6) με ρευστοποιήσιμη στρώση (Dr=60%, 50%, 40%)

•Αξιολόγηση της σεισμικής βλάβης του κτιρίου με βάση τααποτελέσματα 50 δυναμικών αναλύσεων του συστήματοςεδάφους – κατασκευής•Αξιολόγηση της σεισμικής βλάβης του κτιρίου με βάση τααποτελέσματα 50 δυναμικών αναλύσεων του συστήματοςεδάφους – κατασκευής

Τρεις εδαφικές τομές με ρευστοποιήσιμη στρώσηΤρεις εδαφικές τομές με ρευστοποιήσιμη στρώση

Site A

DEBRIS

SP-SW

W.T

Site B

Site C

DEBRIS

SP-SW

SM-ML

SM-SC

W.T

Εδαφική Τομή

Βάθος, m

4.6 – 6

4 – 6.2

5 – 9

Ν - SPT

Σχετική Πυκνότητα, Dr

≈ 60%

≈ 50%

≈ 40%

Συντελεστής Ασφαλείας

NCEER

0.83

0.62

0.71

Συντελεστής Ασφαλείας

JRA

0.81

0.57

0.63

Χαρακτηριστικά και συντελεστές ασφαλείαςΧαρακτηριστικά και συντελεστές ασφαλείας

των ρευστοποιήσιμων στρώσεωντων ρευστοποιήσιμων στρώσεων

0 m

110 m

100 m

Δυναμική ανελαστική ανάλυση εδάφους – κτιρίουΔυναμική ανελαστική ανάλυση εδάφους – κτιρίου

έδαφος : ελαστο-πλαστικό προσομοίωμα (στις κρίσιμες άνω στρώσεις)έδαφος : ελαστο-πλαστικό προσομοίωμα (στις κρίσιμες άνω στρώσεις)

Ροπή, kN.m

Αξονική δύναμη, kN

Θέση Α: Κατανομή και εξέλιξη του λόγου υπερπίεσηςΘέση Α: Κατανομή και εξέλιξη του λόγου υπερπίεσης

Χρόνος, sec

Μέσο της στρώσης

t = 30 sec

Επίδραση τουλικνισμού του κτιρίου

Dr = 60 %Dr = 60 %

Θέση Α: Παραμένουσα οριζόντια μετατόπιση ορόφωνΘέση Α: Παραμένουσα οριζόντια μετατόπιση ορόφων

Παραμένουσα μετατόπιση, cm

Δείκτης μετατόπισης ορόφου (IDI)

Ύψος, m

t = 30 sec

όριο λόγω μικρήςπλαστιμότητας

Θέση B: Κατανομή και εξέλιξη του λόγου υπερπίεσηςΘέση B: Κατανομή και εξέλιξη του λόγου υπερπίεσης

Χρόνος, sec

Μέσο της στρώσης

t = 30 sec

Επίδραση τουλικνισμού του κτιρίου

Dr = 50 %Dr = 50 %

Θέση Β: Παραμένουσα οριζόντια μετατόπιση ορόφωνΘέση Β: Παραμένουσα οριζόντια μετατόπιση ορόφων

Παραμένουσα μετατόπιση, cm

Δείκτης μετατόπισης ορόφου (IDI)

Ύψος, m

t = 30 sec

όριο λόγω μικρήςπλαστιμότητας

Θέση Γ: Κατανομή και εξέλιξη του λόγου υπερπίεσηςΘέση Γ: Κατανομή και εξέλιξη του λόγου υπερπίεσης

Χρόνος, sec

Μέσο της στρώσης

t = 30 sec

Ευρεία και ταχεία ρευστοποίηση:φιλτράρισμα ενέργειας, καθιζήσειςστερεοποιήσεως και για t > 30 sec

Dr = 40 %Dr = 40 %

Θέση Γ: Παραμένουσα οριζόντια μετατόπιση ορόφωνΘέση Γ: Παραμένουσα οριζόντια μετατόπιση ορόφων

Παραμένουσα μετατόπιση, cm

Δείκτης μετατόπισης ορόφου (IDI)

Ύψος, m

t = 30 sec

Ευρεία και ταχεία ρευστοποίηση:φιλτράρισμα ενέργειας, όμως καθιζήσειςστερεοποιήσεως και για t > 30 sec

όριο λόγω μικρήςπλαστιμότητας

ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα

•Τα αποτελέσματα προβλέπουν ρευστοποίηση σε στρώματαπάχους 2-4 m σε βάθη από 4 ως 10 m (σε συμφωνία μεαπλούστερες μεθόδους).•Τα αποτελέσματα προβλέπουν ρευστοποίηση σε στρώματαπάχους 2-4 m σε βάθη από 4 ως 10 m (σε συμφωνία μεαπλούστερες μεθόδους).

•Η ύπαρξη ρευστοποιήσιμης στρώσης είναι δυνατόν να αυξήσεισημαντικά τις σεισμικές βλάβες.•Η ύπαρξη ρευστοποιήσιμης στρώσης είναι δυνατόν να αυξήσεισημαντικά τις σεισμικές βλάβες.

•Στην τυπική διατομή μιας γεωσεισμικής ζώνης (με μέσες τιμέςιδιοτήτων εδάφους) η μικρή διαθέσιμη πλαστιμότητα πουπροβλέπει ο κανονισμός του 1985 φαίνεται επαρκής.•Στην τυπική διατομή μιας γεωσεισμικής ζώνης (με μέσες τιμέςιδιοτήτων εδάφους) η μικρή διαθέσιμη πλαστιμότητα πουπροβλέπει ο κανονισμός του 1985 φαίνεται επαρκής.

•Όταν όμως υπάρχει ρευστοποιήσιμη στρώση, η ζητούμενηαυξημένη πλαστιμότητα είναι δυνατόν να ξεπερνά σημαντικάτην διαθέσιμη.•Όταν όμως υπάρχει ρευστοποιήσιμη στρώση, η ζητούμενηαυξημένη πλαστιμότητα είναι δυνατόν να ξεπερνά σημαντικάτην διαθέσιμη.

•Η μέθοδος ενεργών τάσεων χρησιμοποιήθηκε με εύκολοπροσδιορισμό των παραμέτρων του ελαστο-πλαστικούπροσομοιώματος μέσω της τιμής Ν-SPT και της κοκκομετρίας.•Η μέθοδος ενεργών τάσεων χρησιμοποιήθηκε με εύκολοπροσδιορισμό των παραμέτρων του ελαστο-πλαστικούπροσομοιώματος μέσω της τιμής Ν-SPT και της κοκκομετρίας.

Συμπεριφορά θεμελίου επί στρώματος αργίλουΣυμπεριφορά θεμελίου επί στρώματος αργίλου

υπερκείμενου ενός ρευστοποιήσιμου στρώματοςυπερκείμενου ενός ρευστοποιήσιμου στρώματος

(Bouckovalas at al., Θεσσαλονίκη 25-28 Ιουνίου 2007)(Bouckovalas at al., Θεσσαλονίκη 25-28 Ιουνίου 2007)

1.Είναι δυνατή η θεμελίωση όταν παρεμβάλλεται μία αργιλική στρώσημεταξύ θεμελίου και ρευστοποιήσιμης στρώσης;1.Είναι δυνατή η θεμελίωση όταν παρεμβάλλεται μία αργιλική στρώσημεταξύ θεμελίου και ρευστοποιήσιμης στρώσης;

2.Ποια είναι η φέρουσα ικανότητα θεμελίου και οι αναμενόμενες καθιζήσεις2.Ποια είναι η φέρουσα ικανότητα θεμελίου και οι αναμενόμενες καθιζήσεις

3.Ποιο είναι το κρίσιμο πάχος της αργίλου, πέραν του οποίου η επίδραση τηςρευστοποίησης της υποκείμενης στρώσης δεν είναι σημαντική;3.Ποιο είναι το κρίσιμο πάχος της αργίλου, πέραν του οποίου η επίδραση τηςρευστοποίησης της υποκείμενης στρώσης δεν είναι σημαντική;

Σεισμικές βλάβεςλιμενικών κρηπιδοτοίχωνΣεισμικές βλάβεςλιμενικών κρηπιδοτοίχων

Σεισμικές βλάβεςλιμενικών κρηπιδοτοίχωνΣεισμικές βλάβεςλιμενικών κρηπιδοτοίχων

Μετακινήσεις του κρηπιδοτοίχου στο Port Island λόγωρευστοποίησης του εδάφους κατά τον σεισμό του Kobe, 1995Μετακινήσεις του κρηπιδοτοίχου στο Port Island λόγωρευστοποίησης του εδάφους κατά τον σεισμό του Kobe, 1995

Μετακινήσεις του κρηπιδοτοίχου στο Tsukiji-cho λόγωρευστοποίησης του εδάφους κατά τον σεισμό του Kobe, 1995Μετακινήσεις του κρηπιδοτοίχου στο Tsukiji-cho λόγωρευστοποίησης του εδάφους κατά τον σεισμό του Kobe, 1995

Μετακινήσεις του κρηπιδοτοίχου στο λόγωρευστοποίησης του εδάφους κατά τον σεισμό του Kobe, 1995Μετακινήσεις του κρηπιδοτοίχου στο Hyogo Pier 2 λόγωρευστοποίησης του εδάφους κατά τον σεισμό του Kobe, 1995

Παρατηρήσεις στο Rokko IslandΠαρατηρήσεις στο Rokko Island

Οριζ. μετατόπιση ≈ 4 - 5 m

Καθίζηση ≈ 1.5 – 2.2 m

Στροφή ≈ 4°- 5°

Όχι ανατροπή του τοίχου

Ανύψωση το εδάφους σε απόσταση 2 m - 5 m μπροστά από τον τοίχο

Όχι ρευστοποίηση σε ζώνη ≈ 30 m πίσω από τον τοίχο

Ρευστοποίηση στο ελεύθερο πεδίο

Οριζ. μετατόπιση στο ελεύθερο πεδίο ≈ 0.5 m

Οριζ. μετατόπιση ≈ 4 - 5 m

Καθίζηση ≈ 1.5 – 2.2 m

Στροφή ≈ 4°- 5°

Όχι ανατροπή του τοίχου

Ανύψωση το εδάφους σε απόσταση 2 m - 5 m μπροστά από τον τοίχο

Όχι ρευστοποίηση σε ζώνη ≈ 30 m πίσω από τον τοίχο

Ρευστοποίηση στο ελεύθερο πεδίο

Οριζ. μετατόπιση στο ελεύθερο πεδίο ≈ 0.5 m

Παρατηρήσεις στο Rokko IslandΠαρατηρήσεις στο Rokko Island

Case ACase A

4 m

-36 m

Backfill SoilBackfill Soil

Sea WaterSea Water

Alluvial ClayAlluvial Clay

Foundation SoilFoundation Soil

FoundationRubbleFoundationRubble

Caisson WallCaisson Wall

Backfill RubbleBackfill Rubble

Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%

Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%

Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%

Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 40%Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 40%

Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%

Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%

Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%

Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 40%Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 40%

Material

Density

Mg/m3

MPa

σ0

kPa

degrees

Foundation Soil

1.8

58.3

106

37 °

Backfill Soil

1.8

79.4

37 °

Alluvial Clay

1.7

75.0

143

30 °

FoundationRubble

2.0

80.0

40 °

Backfill Rubble

2.0

Caisson Wall

2.1

Friction angle at caisson bottom φb = 30°

Friction angle at caisson back δ = 15°

Case1: Material Properties (after Iai et al. 1998) Case1: Material Properties (after Iai et al. 1998)

Σεισμική καταγραφή στο Port Island (βάθος -32 m)Σεισμική καταγραφή στο Port Island (βάθος -32 m)

0.54 g

0.2 g

Time, s

Vert. Acceleration, g

Hor. Acceleration, g

Period, s

Acceleration, g

Horizontal

Vertical

ξ = 5%

Οριζ. Μετατόπιση t = 38 sΟριζ. Μετατόπιση t = 38 s

Μετατόπιση του σημείου EΜετατόπιση του σημείου E

Horizontal

Vertical

Displacement, m

Time, s

Hor. displacement, m

Δu/σ0m

Λόγος υπερπίεσης κατά τον χρόνο t = 38 sΛόγος υπερπίεσης κατά τον χρόνο t = 38 s

Δu/σ0m

Time, s

Λόγος υπερπίεσης στο A & BΛόγος υπερπίεσης στο A & B

Λόγος υπερπίεσης στο C & DΛόγος υπερπίεσης στο C & D

Δu/σ0m

Horizontal

Vertical

Displacement, m

Rotation, deg

Time, s

Μετατόπιση τουτοίχου στο σημείο EΜετατόπιση τουτοίχου στο σημείο E

Στροφή του τοίχουΣτροφή του τοίχου

Depth, m

Ενεργός ώθηση στον τοίχοΕνεργός ώθηση στον τοίχο

Πίεση νερούΠίεση νερού

Pressure, kPa

Pressure, kPa

Depth, m

Συνολική πίεση πλην υδροστατικής στο πίσω μέρος του τοίχουΣυνολική πίεση πλην υδροστατικής στο πίσω μέρος του τοίχου

Case BCase B

-36 m

Backfill SoilBackfill Soil

Sea WaterSea Water

Alluvial ClayAlluvial Clay

Foundation SoilFoundation Soil

FoundationRubbleFoundationRubble

Caisson WallCaisson Wall

Backfill RubbleBackfill Rubble

Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%

Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%

Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%

Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 60%Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 60%

Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%Έδαφος θεμελίωσης : Dr = 35%

Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%Αντιστηριζόμενο έδαφος : Dr = 35%

Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%Λιθορριπή θεμελιώσεως : Dr = 40%

Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 60%Λιθορριπή αντιστήριξης : Dr = 60%

Horizontal

Vertical

Displacement, m

Time, s

Hor. displacement,m

Οριζ. Μετατόπιση t = 40 sΟριζ. Μετατόπιση t = 40 s

Μετατόπιση του σημείου EΜετατόπιση του σημείου E

Horizontal

Vertical

Displacement, m

Rotation, deg

Time, s

Μετατόπιση τουτοίχου στο σημείο EΜετατόπιση τουτοίχου στο σημείο E

Στροφή του τοίχουΣτροφή του τοίχου

Depth, m

Pressure, kPa

Pressure,kPa

Ενεργός ώθηση στον τοίχοΕνεργός ώθηση στον τοίχο

Πίεση νερούΠίεση νερού

Pressure, kPa

Depth, m

Rotation, deg

Time, s

Επίδραση της σχετικής πυκνότηταςτης λιθορριπής στον στροφή του τοίχουΕπίδραση της σχετικής πυκνότηταςτης λιθορριπής στον στροφή του τοίχου

Rotation, deg

Time, s

Επίδραση της διαπερατότητας τηςλιθορριπής στην στροφή του τοίχουΕπίδραση της διαπερατότητας τηςλιθορριπής στην στροφή του τοίχου

uΗ μετατόπιση και στροφή του τοίχου, καθώς και οι μετακινήσεις καιη συμπεριφορά του εδάφους γύρω από τον τοίχο και στο ελεύθεροπεδίο, συμφωνούν πλήρως με τις παρατηρήσεις στο Rokko IslanduΗ μετατόπιση και στροφή του τοίχου, καθώς και οι μετακινήσεις καιη συμπεριφορά του εδάφους γύρω από τον τοίχο και στο ελεύθεροπεδίο, συμφωνούν πλήρως με τις παρατηρήσεις στο Rokko Island

uΟι αρνητικές πιέσεις πόρων πίσω από τον τοίχο κατά την μετακίνησητου τοίχου έχουν επιβεβαιωθεί σε πειράματα φυγοκεντριστήuΟι αρνητικές πιέσεις πόρων πίσω από τον τοίχο κατά την μετακίνησητου τοίχου έχουν επιβεβαιωθεί σε πειράματα φυγοκεντριστή

uΗ πυκνότητα και η διαπερατότητα του αντιστηριζόμενου εδάφους καιτου εδάφους θεμελιώσεως επιδρούν σημαντικά στην στροφή και τιςπιέσεις πίσω και κάτω από τον τοίχο.uΗ πυκνότητα και η διαπερατότητα του αντιστηριζόμενου εδάφους καιτου εδάφους θεμελιώσεως επιδρούν σημαντικά στην στροφή και τιςπιέσεις πίσω και κάτω από τον τοίχο.

uΗ μέθοδος ενεργών τάσεων μπορεί να προσομοιώσει με επιτυχία τασύνθετα φαινόμενα αλληλεπίδρασης που αναπτύσσονται μεταξύτοίχου – εδάφους – νερού και να δώσει ρεαλιστικές εκτιμήσεις τηςσεισμικής συμπεριφοράς λιμενικών κρηπιδοτοίχωνuΗ μέθοδος ενεργών τάσεων μπορεί να προσομοιώσει με επιτυχία τασύνθετα φαινόμενα αλληλεπίδρασης που αναπτύσσονται μεταξύτοίχου – εδάφους – νερού και να δώσει ρεαλιστικές εκτιμήσεις τηςσεισμικής συμπεριφοράς λιμενικών κρηπιδοτοίχων

ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα

6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής

και Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικήςκαι Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής

29 Σεπτ.-1 Οκτ. 201029 Σεπτ.-1 Οκτ. 2010

Συγκρότημα Τσαλαπάτα, ΒόλοςΣυγκρότημα Τσαλαπάτα, Βόλος

Ευχαριστώ …Ευχαριστώ …