English

Εδαφοδυναμική

Περιγραφή Μαθήματος:

Εισαγωγή: Εφαρμογές και ιδιαιτερότητες της Εδαφοδυναμικής. Δυναμική απλών (μάζα-ελατρίο-αποσβεστήρας) ταλαντωτών υπό διέγερσης της βάσης τους. Η έννοια και η εφαρμογή των ελαστικών φασμάτων απόκρισης στον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών. Μονοδιάστατη διάδοση, ανάκλαση και διάθλαση σεισμικών κυμάτων P και S στο έδαφος. Διάδοση σεισμικών κυμάτων σε 3 διαστάσεις. Νόμος Snell, κύματα Rayleigh και Love. Μηχανική συμπεριφορά εδάφους υπό δυναμική-ανακυκλική φορτιση, για μικρές-ενδιάμεσες-μεγάλες παραμορφώσεις. Μέτρηση των παραμέτρων της δυναμικής απόκρισης του εδάφους με εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές. Αναλυτικά προσομοιώματα της δυναμικής συμπεριφοράς του εδάφους. Υπολογισμός της σεισμικής απόκρισης («εδαφική ενίσχυση») με αναλυτικές και αριθμητικές μεθόδους. Ρευστοποίηση του εδάφους λόγω σεισμού: εκτίμηση κινδύνου ρευστοποίησης, συνέπειες της ρευστοποίησης για τα τεχνικά έργα, ενίσχυση και βελτίωση του εδάφους για την αντιμετώπιση της ρευστοποίησης.

Απαιτούμενες Γνώσεις

Εδαφομηχανική, Δυναμική των Κατασκευών

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Εισαγωγή Εφαρμογές και ιδιαιτερότητες της Εδαφοδυναμικής. Οργάνωση του μαθήματος. 0.5Χ4=2
2 Δυναμική απόκριση απλών ταλαντωτών υπό διέγερση της βάσης Δυναμική απόκριση απλών (μάζα - ελατήριο - αποσβεστήρας) ταλαντωτών υπό διέγερσης της βάσης τους. Έννοια και εφαρμογή των ελαστικών φασμάτων απόκρισης. 1.5Χ4=6
3 1Δ διάδοση κυμάτων στο έδαφος 1Δ διάδοση, ανάκλαση και διάθλαση σεισμικών κυμάτων P και S στο έδαφος. 2Χ4=8
4 3Δ διάδοση κυμάτων στο έδαφος Διάδοση σεισμικών κυμάτων σε 3 διαστάσεις. Νόμος Snell, κύματα Rayleigh και Love. 1x4=4
5 Μηχανική συμπεριφορά εδάφους υπό δυναμική - ανακυκλική φόρτιση Απομείωση της δυστμησίας και αύξηση της υστερητικής απόσβεσης ενέργειας, συσσώρευση παραμορφώσεωνκαι ανάπτυξη υδατικών υπερ-πιέσεων. Αναλυτικά προσομοιώματα της δυναμικής συμπεριφοράς του εδάφους. 2Χ4=8
6 Μέτρηση των παραμέτρων δυναμικής συμπεριφοράς του εδάφους Μέτρηση των παραμέτρων της δυναμικής απόκρισης του εδάφους με εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές. Εκπαίδευση σπουδαστών στην εκτέλεση και ερμηνεία επιτόπου δοκιμών Crosshole και Downhole 2Χ4=8
7 Σεισμική απόκριση του εδάφους («εδαφική ενίσχυση») Ανάλυση της σεισμικής απόκρισης του εδάφους με αναλυτικές καθώς και αριθμητικές μεθόδους (time- και frequency domain). Πρακτική άσκηση («θέμα») για την θέση έδρασης μεσοβάθρου οδικής γέφυρας. 2Χ4=4
8 Ρευστοποίηση λόγω σεισμού Εκτίμηση κινδύνου ρευστοποίησης, συνέπειες της ρευστοποίησης για τα τεχνικά έργα, ενίσχυση και βελτίωση του εδάφους για την αντιμετώπιση της ρευστοποίησης. 2Χ4=4

Μαθησιακοί Στόχοι

Εξοικείωση με τις ιδιαιτερότητες και τις απαιτήσεις των μελετών Εδαφοδυναμικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής, καθώς και με τις πειραματικές μεθόδους που απαιτούνται για τον προσδιορισμό των αναγκαίων «δυναμικών» ιδιοτήτων του εδάφους. Εκπαίδευση σε δόκιμες αναλυτικές και υπολογιστικές μεθόδους για (α) τον υπολογισμό της επίδρασης του εδάφους στις παραμέτρους της σεισμικής δόνησης και των ελαστικών φασμάτων σχεδιασμού, και (β) την εκτίμηση του κινδύνου ρευστοποίησης του εδάφους και τον σχεδιασμό μέτρων αντιμετώπισης των συνεπειών της σε τεχνικά έργα.

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις, επίλυση εφαρμογών, ασκήσεις (“για το σπίτι”) και άσκηση πεδίου
Μέσα διδασκαλίας Παρουσιάσεις Power Point, Ηλεκτρονική υποβολή ασκήσεων και θεμάτων, επίδειξη μετρήσεων πεδίου.
Εργαστήρια Ομάδες 2-3 ατόμων για την εκπαίδευση σε επιτόπου μετρήσεις Crosshole and Downhole.
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων Χρήση λογισμικού αριθμητικών αναλύσεων της σεισμικής απόκρισης εδαφικών αποθέσεων (Θέμα εξαμήνου).
Ασκήσεις - Εφαρμογές Παραδίδεται τεχνική έκθεση για: (α) της μετρήσεις πεδίου Crosshole και Downhole, και (b) το Θέμα εξαμήνου.
Παρουσιάσεις φοιτητών Η κάθε ομάδα παρουσιάζει το Θέμα εξαμήνου, και ακολουθεί συζήτηση και σχολιασμός.

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • Τελική γραπτή εξέταση: 50%
  • Ενδιάμεση πρόοδος: 25%
  • Ασκήσεις - Εφαρμογές: 25%

Συγγράμματα - Βιβλιογραφία

(α) “Σημειώσεις Εδαφοδυναμικής” Εκδοση ΕΜΠ, 2008.

(β) το βιβλίο: ΕΔΑΦΟΔΥΝΑΜΙΚΗ και ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ : ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΑ [Γκαζέτας, Εκδόσεις Συμεών, 1996]

(γ) το βιβλίο : ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ [Πιτιλάκης, Εκδόσεις Ζήση, 2010] καθώς και ασκήσεις που αναρτώνται στο mycourses

Διδασκαλία:

  • Τρίτη, 12:45 – 16:30,
    Αίθουσες:
    • Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 2