Αντισεισμικός υπολογισμός λιμενικών κρηπιδότοιχων

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποτελείται από 9 κεφάλαια. Η διάρθρωση που ακολουθήθηκε έχει ως εξής:

Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή για τις λιμενικές εγκαταστάσεις ως δίκτυα κοινής ωφέλειας. Λιμένες ονομάζονται τα δίκτυα μεταφοράς ανθρώπων και εμπορευμάτων μέσω θαλάσσης. Αναφέρουμε από τι αποτελείται κάθε λιμενική εγκατάσταση καθώς και της κατηγορίες που διακρίνονται τα παράκτια λιμενικά έργα.

Το δεύτερο κεφάλαιο έχει να κάνει με τις κατασκευές αντιστήριξης και πιο συγκεκριμένα τους τοίχους αντιστήριξης και τις μορφές αστοχίας τους, για να καταλήξουμε στη σεισμική συμπεριφορά των τοίχων αντιστήριξης.

Στο κεφάλαιο τρία αναφερόμαστε στους κρηπιδότοιχους που ορίζεται ο τοίχος αντιστήριξης που αποτελεί το κατακόρυφο μέτωπο παραβολής, στο οποίο προσδένει το σκάφος. Παρουσιάζονται τα βασικά μέρη που αποτελούν έναν κρηπιδότοιχο όπως και οι διάφοροι τύποι και τρόποι κατασκευής του. Ακόμα δίνουμε κάποια παραδείγματα κατασκευής κρηπιδότοιχου στην Πάτρα και τον Πειραιά. Επίσης αναφέρουμε περιληπτικά τις βλάβες που μπορεί να προκαλέσει ένας σεισμός στους κρηπιδότοιχους.

Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζουμε σεισμικές βλάβες σε λιμενικές εγκαταστάσεις από παλαιότερους σεισμούς. Με παραδείγματα από τον σεισμό του Izmit (Kocaeli) στην Τουρκία και του Chi-Chi στην Ταιβάν. Υπάρχουν και παραδείγματα και από την Ελλάδα όπως είναι από τον σεισμό της Καλαμάτας και της Λευκάδας. Στη συνέχεια είναι οι πιθανές μορφές αστοχίας σε κρηπιδότοιχους βαρύτητας και στα υλικά επιχώματος και αναφέρουμε σε ξεχωριστό υποκεφάλαιο τη ρευστοποίηση ως κύρια μορφή αστοχίας.

Το κεφάλαιο πέντε παρουσιάζει τις μεθόδους ανάλυσης των τοίχων αντιστήριξης για της στατικές ωθήσεις μέσα από τη θεωρία του Coulomb και τη θεωρία του Rankine. Ακολουθούν οι μέθοδοι υπολογισμού δυναμικών ωθήσεων κυρίως από την μέθοδο Mononobe–Okabe αλλά και από παραλλαγές της.

Στο έκτο κεφάλαιο αναφέρουμε γενικά τις μεθόδους αντισεισμικού υπολογισμού στους κρη-πιδότοιχους, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μιας και τα συμπεράσματα αφού παρατηρούμε ότι δε λαμβάνονται υπόψιν όλες οι δυνάμεις που ασκούνται στον κρηπιδότοιχο σε κάθε περίπτωση.

Στο κεφάλαιο επτά περιγράφονται οι σεισμικές δυνάμεις που ασκούνται στους κρηπιδότοιχους και οι βλάβες που τους προκαλούν. Στη συνέχεια γίνεται θεωρητική ανάλυση της μεθόδου Δασκαλάκη του αντισεισμικού υπολογισμού ενός κρηπιδότοιχου σε διάφορες περιπτώσεις όπως σε τοίχο τριβής (δ≠0) και χωρίς σεισμό, χωρίς τριβή (δ=0) και χωρίς σεισμό ακόμα σε κρηπιδότοιχο βαρύτητας με οριζόντιο και κατακόρυφο σεισμό, με τοίχο τριβής δ≠0. Επίσης εξετάζουμε την ειδική περίπτωση κρηπιδότοιχου χωρίς τριβή με οριζόντιο μόνο σεισμό.

Στο όγδοο κεφάλαιο βγάζουμε κάποια συμπεράσματα συγκρίνοντας τη μέθοδο Μ-Ο με τη μέθοδο του Δασκαλάκη. Η Μέθοδος Δασκαλάκη προσπαθεί να θέσει το πρόβλημα στο φυσικό περιβάλλον αφού θεωρεί τον κρηπιδότοιχο ημιβυθισμένο στο νερό όπως λειτουργεί πραγματικά, ενώ η μέθοδος Μ-Ο παίρνει τον τοίχο έξω από το νερό. Συγκρίνουμε τη μέθοδο Δασκαλάκη με τη μέθοδο Westergaards. Ακόμη αναφερόμαστε στο πρόβλημα της κατά βάθος κατανομής των σεισμικών δυνάμεων.

Τέλος, το κεφάλαιο εννιά έχει λυμένα παραδείγματα με τη μέθοδο Δασκαλάκη σε περίπτωση με οριζόντιο σεισμό και χωρίς τριβή, με οριζόντιο και κατακόρυφο σεισμό και χωρίς τριβή και τέλος με οριζόντιο και κατακόρυφο σεισμό και τοίχο τριβής.