Καμπύλες τρωτότητας λόγω σεισμικής διακινδύνευσης των κατασκευών

Αρχάβλη, Γιάννα

Vulnerability curves due to structures' seismic risk

Διπλωματική εργασία

Author

Αρχάβλη, Γιάννα

Date

2024-05-13

Advisor

Kerpelis, Dr. Ploutarchos

Διπλωματική Εργασία (4.196Mb)

Keywords

Σεισμική τρωτότητα ; Σεισμική διακινδύνευση ; Σεισμική επικινδυνότητα ; Καμπύλες τρωτότητας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει το αντικείμενο της σεισμικής τρωτότητας η οποία αποτελεί βασικό παράγοντα στη διαχείριση του σεισμικού κινδύνου. Ορίζονται οι έννοιες της σεισμικής διακινδύνευσης, επικινδυνότητας και σεισμικής τρωτότητας σε κτιριακά έργα και σε έργα υποδομής. Αναλύονται μέθοδοι υπολογισμού και μεθοδολογίες που εφαρμόζονται για την αποτίμηση της σεισμικής τρωτότητας. Η σεισμική τρωτότητα αποτελεί εργαλείο προσδιορισμού των αναμενόμενων βλαβών μετά από μια σεισμική έξαρση. Ο υπολογισμός της αποτίμησης της σεισμικής τρωτότητας των κατασκευών προϋποθέτει την αποτίμηση της τρωτότητας των επιμέρους συνιστωσών αυτής και την διερεύνηση των παραγόντων που την διαμορφώνουν. Οι συνέπειες των τρωτοτήτων είναι οι επερχόμενες βλάβες των κατασκευών, σε συνάρτηση με τη σεισμική επικινδυνότητα μιας περιοχής (πχ τις εδαφικές συνθήκες) και τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά. Η απόκριση και η λειτουργικότητα των κατασκευών για ένα επίπεδο σεισμικής διέγερσης εξαρτάται από την τρωτότητα των στοιχείων που τα συνθέτουν. Εξετάζεται η σεισμική συμπεριφορά των κατασκευών από προγενέστερους σεισμούς μέσω της σεισμικής τρωτότητας, με στόχο τον υπολογισμό της πιθανότητας αστοχίας για διάφορα επίπεδα βλάβης σύμφωνα με έρευνες που έχουν γίνει. Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει διαθέσιμες καμπύλες τρωτότητας οι οποίες έχουν προκύψει μετά από έρευνα κυρίως στον ελλαδικό χώρο αλλά και στο εξωτερικό. Κατηγοριοποιούνται σε ομάδες της κάθε κατασκευής, οι οποίες συμβάλουν στην τρωτότητα των υποδομών ενός αστικού περιβάλλοντος. Επίσης, παρουσιάζονται καμπύλες τρωτότητας από ερευνητικά προγράμματα και μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται διεθνώς. Η παρούσα διπλωματική συμβάλλει στην ανάπτυξη κατάλληλου υποβάθρου καθώς και των κατάλληλων εργαλείων για την αποτίμηση της σεισμικής τρωτότητας, ώστε να δώσει άμεσα αποτελέσματα και μία γενική εικόνα των αναμενόμενων βλαβών υπό σεισμικές διεγέρσεις μίας κατασκευής. Στην τελευταία ενότητα γίνεται αναφορά στα συμπεράσματα της εργασίας.

Abstract

This bachelor thesis examines the subject of seismic vulnerability as a key factor in managing a seismic hazard. The concepts of seismic risk, hazard, and seismic vulnerability in building projects and infrastructure works are defined. Calculation methods and methodologies analyzed to evaluate seismic vulnerability. Seismic vulnerability is a tool for determining the expected impacts and the reduction of seismic risk after an earthquake strike. The calculation of evaluation of seismic vulnerability of constructions presupposed the evaluation of the vulnerability of their individual components and the exploration of the factors that shape it. The consequences of vulnerabilities are the upcoming damage to constructions, in relation to the seismic hazard of an area (e.g., soil conditions) and constructions characteristics. The response and functionality of constructions for a level of seismic stimulation depends on the vulnerability of the elements that make up them. Seismic behavior of the constructions from earlier earthquakes through seismic vulnerability is examined, with the aim of calculating the chance of failure for various levels of damage according to existing research. The present study presents available vulnerability curves that have emerged after research mainly in Greece but also in abroad. These are categorized into groups of each construction, which contribute to the vulnerability of the infrastructure of an urban environment. Vulnerability curves are presented also by research programs and methodologies used internationally. This thesis contributes to the development of an appropriate background as well as the appropriate tools to evaluate the vulnerability of seismic vulnerability, to provide immediate results and an overall picture of the expected impacts, under seismic stimulations of a construction. The last section is a reference to the conclusion of the work.