34
Ευρωκώδικας ΕΝ 1998: Αντισεισμικός Σχεδιασμός Φερουσών Κατασκευών Μέρος 1: Σεισμικές ∆ράσεις Ευρωκώδικας ΕΝ 1998: Αντισεισμικός Σχεδιασμός Φερουσών Κατασκευών Μέρος 1: Σεισμικές ∆ράσεις Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Γεώργιος ∆. Μπουκοβάλας Σχολή Πολ/Μηχ - Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο www.georgebouckovalas.com Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Γεώργιος ∆. Μπουκοβάλας Σχολή Πολ/Μηχ - Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο www.georgebouckovalas.com Ρέθυμνο - Απρίλιος 2009 Ρέθυμνο Ρέθυμνο - Απρίλιος 2009 Απρίλιος 2009 ΕΝ 1998: Βασικές Αρχές σε περίπτωση σεισμού: σε περίπτωση σεισμού: - προστασία ανθρώπινης ζωής προστασία ανθρώπινης ζωής - περιορισμένες ζημιές περιορισμένες ζημιές - λειτουργικότητα υποδομών σημαντικών για την πολιτική προστασία λειτουργικότητα υποδομών σημαντικών για την πολιτική προστασία ∆εν ∆εν αφορά ειδικές κατασκευές αφορά ειδικές κατασκευές (π.χ. πυρηνικά εργοστάσια, θαλάσσιες κατασκευές, μεγάλα φράγματα (π.χ. πυρηνικά εργοστάσια, θαλάσσιες κατασκευές, μεγάλα φράγματα) Συμπληρωματικός Συμπληρωματικός των υπολοίπων των υπολοίπων Ευρωκωδίκων Ευρωκωδίκων για σεισμογενείς για σεισμογενείς περιοχές της Ευρώπης (όπως η Ελλάδα) περιοχές της Ευρώπης (όπως η Ελλάδα) Συνοδεύεται Συνοδεύεται από Εθνικό Προσάρτημα, όπου ορίζονται διάφορες τοπικού από Εθνικό Προσάρτημα, όπου ορίζονται διάφορες τοπικού χαρακτήρα θέματα χαρακτήρα θέματα (π.χ. περίοδος επαναφοράς σεισμού σχεδιασμού, ζώνες (π.χ. περίοδος επαναφοράς σεισμού σχεδιασμού, ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας και τιμές επιτάχυνσης σχεδιασμού) σεισμικής επικινδυνότητας και τιμές επιτάχυνσης σχεδιασμού) Θεμελιώδεις Θεμελιώδεις απαιτήσεις, του σχεδιασμού και της κατασκευής κτηρίων: απαιτήσεις, του σχεδιασμού και της κατασκευής κτηρίων: - Μη Μη- κατάρρευση, για το σεισμό σχεδιασμού (π.χ. Τ κατάρρευση, για το σεισμό σχεδιασμού (π.χ. Τ επ επ =475 έτη) =475 έτη) - Περιορισμός ζημιών, για συνήθη σεισμό (π.χ. Τ Περιορισμός ζημιών, για συνήθη σεισμό (π.χ. Τ επ επ =95 έτη) =95 έτη)

Ευρωκώδικας ΕΝ1998 Αντισεισμικος Σχεδιασμος Φερουσων Κατασκευων 1 Σεισμικες Δραδεις

Embed Size (px)

DESCRIPTION

EC8 GR

Citation preview

  • 1998:

    1:

    1998:

    1:

    . / -

    apapad.users.uth.gr

    . / -

    www.georgebouckovalas.com

    . / -

    apapad.users.uth.gr

    . / -

    www.georgebouckovalas.com

    - 2009 -- 2009 2009

    1998: : :

    -- -- --

    (.. , , (.. , , )) ( ) ( )

    , , (.. , (.. , ) ) , :, :----, (.. , (.. =475 )=475 )-- , (.. , (.. =95 )=95 )

  • &

    &

    &

    &

    = +

    ,

    .

  • () ( ) , :

    ()

    amax() Sa(T)

    : San Francisco 1957

    amax = (0.05 0.1g)/0.1g = 0.5 1.0Sa(..T=0.5s) = 0.17g/0.08g = 2.1 , Sa(..T=0.2s) = 0.15g/0.4g = 0.4

  • : San Francisco 1989

    (Bay mud)

    75 cm/sec2

    170 cm/sec2

    amax = (170cm/s2) / (75cm/s2) = 2.3

    ;

    SS V

    H4T =

    ;

    1957

    1989

    0.4 1.25

    1.0 3.2

  • : Mexico 1985

    &

    amax = 130/35 = 3.7, Sa( =2s) = 0.7/0.1 = 7

    : Kobe 1995

    amax = 0.32g/0.82g = 0.4

  • : 1999 amax = 0.19g/0.06g = 3.2

    N

    S

    N

    S

    : 1999

    B

    N

  • 025

    50

    75

    100

    (%) o

    f bui

    ldin

    gs

    BoreholeCHT2

    DH5

    80

    60

    40

    20

    0

    DEP

    TH (m

    )

    Vs (m/sec)

    _ Vs,30 =697 m/sec

    360 7600 1300

    _ Vs,30 =613

    _ Vs,30 =545 _

    Vs,30 =500 _ Vs,30 =496

    N S

    0 1300 0 1300 0 1300 0 1300

    : -

    (%)

    (

    m)

    CHT2

    : 1999

    1-

    0.01 0.1 1PERIOD (sec)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    Sa

    (g)

    DMKFYLPAR

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    Sa g

    /Sa b

    DH-5

    CHT-2

    0

    25

    50

    75

    100

    (%) o

    f bui

    ldin

    gs

    BoreholeCHT2

    DH5

    80

    60

    40

    20

    0

    DEP

    TH (m

    )

    Vs (m/sec)

    _ Vs,30 =697 m/sec

    360 7600 1300

    _ Vs,30 =613

    _ Vs,30 =545 _

    Vs,30 =500 _ Vs,30 =496

    N S

    0 1300 0 1300 0 1300 0 1300

    CHT-2 DH-5

  • 1- Northridge&

    0.01 0.1 1PERIOD (sec)

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    Sa

    (g)

    PKC-EWPKC-NSAIGIO

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    Sa g

    /Sa b DH-5

    CHT-2

    DH-5

    () :

    &

    amax = 0.4 3.7( 0.6 2.0)

    Sa 0.4 7.0!

    ( 3.5)

    .

    .

    . . amax Sa;

    .

  • 0KXXCYM =++ &&&

    UXY +=UMKXXCXM &&&&& =++

    tiO

    2tiO eUUeUU

    == &&

    tiOeFKXXCXM

    =++ &&&O

    2O MUF =

    :

    :

    : [eit = cost + i sin t]

  • UY

    UY

    UYAY &&

    &&&& ===

    /1.

    / = . / T.

    .. : . () 5, () 70.

  • 1998-1: &

    -- , ,

    -- , , , ,

    -- (5) (, , (5) (, , C, D, E)C, D, E): : (2) (2) (S(S11 & S& S22): ):

    -- ( ( ), ), () (() (--): ): aagRgR

    -- , , , , , : , : SSee(T(T)) SSveve(T(T))

    , , , , (.. (.. --) :) :

    ) ) SS 30 30mm

    ) ) NNSPTSPT CCuu

    N hi Vi( 30m)

    aamaxmax, , S = 1 S = 1 1.4 (1.4 ( > 5.5) > 5.5)

    S = 1 S = 1 1.8 (1.8 ( < 5.5) < 5.5)

    , , : : : : (. ) 0.8(. ) 0.8 : 0.55 : 0.55 : : qq (. ) (. ) 11

    1998-1: &

  • 1998-1: &

    -- SSee(T(T) ) : :

    : : aagg = = aagRgR , , S = S = = =

    -- : :

    C-8

    Vs,30 > 800m/s

    NSPT (-)

    Cu (-)

    EE

    DD

    CC

    BB

    , 5m

    AA

    0.05

    0.10

    0.10

    0.05

    0.05

    M5..55

    TTBB

    1.6

    1.8

    1.5

    1.35

    1.0

    M5..55

    SS TTCC

    0.25

    0.30

    0.25

    0.25

    0.25

    M5..55

    0 0.5 1 1.5T (s)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    S e /

    a g

    A B C

    D

    E

    > 5.5> 5.5

  • C-8

    Vs,30=360-800m/s

    NSPT > 50

    Cu > 250kPa

    EE

    DD

    CC

    , , , , ,

    BB

    AA

    0.05

    0.10

    0.10

    0.05

    0.05

    M5..55

    TTBB

    1.6

    1.8

    1.5

    1.35

    1.0

    M5..55

    SS TTCC

    0.25

    0.30

    0.25

    0.25

    0.25

    M5..55

    0 0.5 1 1.5T (s)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    S e /

    a g A

    B C

    D

    E

    > 5.5> 5.5

    C-8

    Vs,30=180-360m/s

    NSPT=15-50

    Cu=70-250kPa

    EE

    DD

    / ,

    CC

    BB

    AA

    0.05

    0.10

    0.10

    0.05

    0.05

    M5..55

    TTBB

    1.6

    1.8

    1.5

    1.35

    1.0

    M5..55

    SS TTCC

    0.25

    0.30

    0.25

    0.25

    0.25

    M5..55

    0 0.5 1 1.5T (s)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    S e /

    a g

    A B C

    D

    E

    > 5.5> 5.5

  • C-8

    Vs,30 < 180m/s

    NSPT < 15

    Cu < 70kPa

    EE

    ( )

    DD

    CC

    BB

    AA

    0.05

    0.10

    0.10

    0.05

    0.05

    M5..55

    TTBB

    1.6

    1.8

    1.5

    1.35

    1.0

    M5..55

    SS TTCC

    0.25

    0.30

    0.25

    0.25

    0.25

    M5..55

    0 0.5 1 1.5T (s)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    S e /

    a g A

    B C

    D

    E

    > 5.5> 5.5

    C-8

    [ :Vs < 360m/sNSPT < 50Cu < 250kPa ]

    Vs C D 5 20m, Vs > 800m/s

    EE

    DD

    CC

    BB

    AA

    0.05

    0.10

    0.10

    0.05

    0.05

    M5..55

    TTBB

    1.6

    1.8

    1.5

    1.35

    1.0

    M5..55

    SS TTCC

    0.25

    0.30

    0.25

    0.25

    0.25

    M5..55

    0 0.5 1 1.5T (s)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    S e /

    a g

    A B C

    D

    E

    > 5.5> 5.5

  • C-8

    Vs,30=180-360m/s

    NSPT=15-50

    Cu=70-250kPa

    EE

    DD

    / ,

    CC

    BB

    AA

    0.050.100.100.050.05

    M5..55

    TTBB

    1.61.81.5

    1.351.0

    M5..55

    SS TTCC

    0.250.300.250.250.25

    M5..55

    < 5.5< 5.5

    0 0.5 1 1.5T (s)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    S e /

    a g

    A

    B

    C

    D

    E

    C-8

    SS11 1010mm (PI > 40%) (PI > 40%) ((, , VVs,30s,30 < 100m/s < 100m/s CCuu = 10 = 10 20kPa20kPa)) SS22 , , , , SS11

    SS22

  • 1998-1: &

    -- SSveve(T(T) ) : :

    : : aavgvg = 0.= 0.99SSaagRgR , ( > 5.5), ( > 5.5) = = = 0.05= 0.05sec, Tsec, TCC = 0.15sec, T= 0.15sec, TDD = 1.0sec= 1.0sec

    -- : :

    Sve/avg3

    1

    4 4 : : (.. ) (.. ): : : : (.. , ) (.. , )IV: IV: (.. , (.. ,

    , ) , ) -- = 1.0= 1.0, ,

    ( : 10% ( : 10% 50 , . 475 ) 50 , . 475 )

    -- -- : 0.8, 1.0, 1.2 1.4, : 0.8, 1.0, 1.2 1.4,

    1998-1: &

  • q q H H --

    -- , , qq

    O O qq 5% 5% ( ( : .. : .. -- ) )

    1998-1: &

    1998-1: & . . SSdd(T(T) ) : :

    Sd/ag

    2.5S/q

    2S/3

    : : aagg = = aagRgR , , S = S = = = q = q = (( 1)1) = =

    ( , =0.2)( , =0.2)

  • 1998-1: & . . SSdd(T(T)), :, :

    aavgvg = 0.9= 0.9aagg aagg ( > 5.5)( > 5.5) S = S = 11 , , , , SSdd q = q = ((= 1 = 1 1.5)1.5), ,

    . . 2 2 SSdd(T(T))

    . . ( ( > 1), > 1), ( ( 19981998--5)5)

    . . . , . ,

    &

    &

    &

    &

  • Fou

    rier

    ( )( )

    1.3 - 3.2 NS1.0 - 2.8 W0.8 - 2.0

    Z!!

    SITE Site classification according to EC8 EC8 3D 2D SH

    2D SV

    CIVITA Isolated cliff 1.2 1.75 +46% 1.40 +17%

    1.30 +8%

    ALTINO Isolated cliff 1.2 1.30 +8% 1.22 +2%

    1.22 +2%

    MT. TITANO Ridge with crest

    width significantly less then the base width and average slope angle > 30

    1.4 1.58 +13% 1.18 -16%

    1.32 -6%

    CASTELLARO

    Ridge with crest width significantly less then the base width and average slope angle < 30

    1.2 1.25 +4% 1.09 -9%

    1.28 +7%

    Paolucci 2002

    -

    - i>30o

    - i

  • : 1999

    RICOMEX

    Athanasopoulos et al.(2001)

    Kallou et al.(2002)

    30o40 m

    Site 3Sites 1,2

    Section b-bVs,30=370 490 m/sec

    (NEHRP C)

    Hotel DEKELIA

    16o 14o35 m

    Section a-aVs,30=380 m/sec

    (NEHRP C)

    < 300m

    Gazetas et al.(2002)

    a-a

    b-b

  • 1

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3(S

    a)2-

    D/(S

    a)1-

    D Section a-a

    0.01 0.1 1PERIOD (sec)

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    (Sa)

    2-D

    /(Sa)

    1-D Section b-b

    EC-8

    -

    b-b

    1 1

    a-a: 0.6 1.75

    b-b: 0.9 2.75

    () :

    .

    .

    . ;

    +

    0.6 - 2.75

    amax (& Sa)

    - (, )

    - -

  • incomingSV wave

    incomingSV wave

    incomingSV wave

    PreflSVrefl

    2i-90o

    i

    H Rayleighwave

    incomingSV wave

    Rayleighwave

    :- : SV, SV P, Rayleigh. - . , , !- , .

    SVSV

    SVSV

    SVSV

    SVSV

    RayleighRayleigh

    RayleighRayleigh

    A.2 A.2 SSTT = 1.0 = 1.0 i i 1) > 1) SSee(T(T))(ii) (ii) 22-- , , -- H H >> 30m30m

    A.3 A.3 :: SSTT >> 1.0 1.0 SSTT = 1.0 = 1.0

  • &

    &

    &

    &

    1- 1-

    , VS, VS HSHS

    , Vb, Vb

    abmax, Sab, Te

    abmax, Sab, Te

    agrmax, Sagr, Te

    agrmax, Sagr, Te

  • 1 80(step 1)

    1 80(step 1)

    HHss (m)(m)

    100 800(step 10)

    100 800(step 10)

    VVs,30 s,30 ((m/sm/s))800 & 1200800 & 1200VVbb (m)(m)

    4 8(step 1)

    3 6(step 1)

    nn

    0.20 0.40 (step 0.10)

    0.10 0.25 (step 0.05)

    TTee (s)(s)

    0.20 0.50 (step 0.10)

    0.10 0.20(step 0.05)

    aabbmaxmax (g)(g)MM > 5.5> 5.5MM < 5.5< 5.5

    101066 ....

    1- 1-

    Reference:Reference: Bouckovalas, G.D. and Papadimitriou A.G. (2003) Multi-variable relations for soil effects on seismic ground motion, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 32(12), pp. 1867-1896

    0.91

    1.11.21.31.41.51.61.71.8

    S

    EC8Vb=800m/s

    Vb=1200m/s

    Average

    A B C D E

    EC 8 VS,30

    EC 8 VS,30

    A

    B

    CDE

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Vs,3

    0 (m

    /sec

    )

    Vb=800m/s

    A

    B

    CDE

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Vs,3

    0 (m

    /sec

    )

    Vb=1200m/sVb=800 m/s Vb=1200 m/s

    H (m) H (m)

    V s,3

    0(m

    /s)

    (M > 5.5)

  • -Vb

    VS -Vb

    VS

    -

    Vb

    VS

    30 m

    VS,30Vb VS,30VS VS,30< VS

    VS,30

    VS ;

    VS,30

    VS ;

    0.91

    1.11.21.31.41.51.61.71.8

    S

    EC8Vb=800m/s

    Vb=1200m/s

    Average

    A B C D E

    A

    B

    CDE

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Vs,e

    l (m

    /sec

    )

    Vb=800m/s

    A

    B

    CDE

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Vs,e

    l (m

    /sec

    )

    Vb=1200m/sVb=800 m/s Vb=1200 m/s

    H (m) H (m)

    V S(m

    /s)

    EC 8 VS

    EC 8 VS

    (M > 5.5)

  • 0.91

    1.11.21.31.41.51.61.71.8

    S

    EC8SuggestedVb=800m/s

    Vb=1200m/s

    Average

    A1 B C D EA2

    A1

    A2

    A2 B

    CDE

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Vs,e

    l (m

    /sec

    )

    Vb=800m/s

    A1

    A2

    A2 B

    CDE

    0 10 20 30 40 50 60 70 80

    H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Vs,e

    l (m

    /sec

    )

    Vb=1200m/s

    H (m) H (m)

    V S(m

    /s)

    Vb=800 m/s Vb=1200 m/s

    VS

    VS

    (M > 5.5)

    0 10 20 30 40 50 60 70 80H (m)

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    V s (m

    /s)

    A2

    D

    B

    EC

    A1

    A2

    & (S)

    0.5

    1

    1.5

    2

    S

    EC-8G.B. et al

    A1 B C D EA2

    0.5

    1

    1.5

    2

    S

    EC-8G.B. et al

    A1 B C D EA2

    M>5.5

    M

  • . . . . . . ECEC--8 8 , : , : = (= (aagg))ECEC--88

    , , 40% . . . .

    1.20AEAK1.15AEAK1.00AEAK1.00AEAK0.85AEAK AAEC-8

    1.40AEAK1.35AEAK1.15AEAK1.20AEAKAEAKAAEC-8

    1.401.351.151.201.00SS

    EEDDCCBBAA

    . . . . . . ECEC--88 .. , .. , VS, 30 . . . ! VS ( ) ( A & B EC-8) (S) .... ( )1-

    & (.. Telastic > 1.0 1.5 s)

  • 2-0.5 0 0.50

    1

    Ah

    =a

    h/a

    h, f

    f

    (-) (+)distance, x(km)

    B

    1.1

    0

    0

    Ah,max

    0

    0.5

    1

    Av

    =a

    v/a

    h,f

    f

    -0.5 0 0.5

    (-) (+)distance, x(km)

    B

    0 .1

    0

    0

    A v,m ax

    Bouckovalas & Papadimitriou (2005)

    Dh

    Dv

    4 :90 -

    i, /, ,

    :

    ShT SvT

    0.3Dv0.2Dh

    :

    ( ) ( ) ( )NIHhA AhJAhHAhGAhF

    +=1max, ( ) ( ) ( )NIHvA AvJAvHAvGAvF

    =max,

    4 : i, /, ,

    ( ) ( ) ( )NIH

    DhJDhHDhGDhF

    =/HhD ( ) ( ) ( )NIH

    DvJDvHDvGDvF

    =/HvD

    Bouckovalas & Papadimitriou (2005)

    0 0.5 1 1.5 2 /

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    F(H

    /)

    0 30 60 90(o )

    0

    1

    2

    3

    4

    G(i

    )

    0 5 10 15 20 (%)

    0

    1

    2

    3

    H()

    0 4 8 12

    0

    1

    2

    3

    J(N

    )

    FAh

    FAv

    FDh = FDvGAv

    GAh

    GDh = GDv

    HAv

    HAh

    HDv

    HDh

    JAh JAv

    JDh

    JDv

    i

  • ASSMAKI ET AL (2005) (1999)

    (. str

  • . . . . . . ECEC--88 ( ), ( ), ! 2 SvT ! S S , , -! S S = 1 1.4 -! , , ,

    P ( ) // +

    S ( ) __ SV ( .)SH ( )

    Rayleigh P SV

    Love SH

  • VS(m/s) = [ Go(kPa) / (t/m3) ]0.5 (S) Vs(m/s) < 100 150- 100 200 200 300 250 350 400 (.. ) 550 800 > 1200

    VP = VS [ 2(1-v) / (1-2v) ]0.5 (P) v = Poisson (.. 0.33) ( v=0.5, VP VP = 1525m/s,

    P )

    Go : e

    VR 0.94VS Rayleigh (R)

    (Kramer 1996)

    ( )

    ( P)

    ( P)

    ( SH)

    ( )

    3-

  • Crosshole

    ( 2002)

    : +- , - & SPT

    ,

    Vs & Vp Cross-hole

    tP = 10.1mstS = 35.5ms

    X = 6m

    Vp = x / tp = 6m/10.1ms = 594m/s

    Vs = x / ts = 6m/35.5ms = 169m/s

  • Downhole

    ( 2002)

    :

    ( Snell)

    Crosshole

    : Uphole:

    (Seismo-cone)

    ( 2002)

    Downhole 3- CPT

  • - (Spectral Analysis Surface Waves)

    ( 2002, Kramer 1996)

    S ()2 x & 2x S,

    - Fourier- (f) f- , f, : t(f) = (f)/2f- : VR(f) = x/t(f)

    R(f) = VR(f)/f

    - x- - (trial-and-error) VR-z VR R

    VR

    !!

    ( ) ( ) M . ., . . (2005), " . . ", , ..., 25(1), 9 - 22, -

    M . ., . . (2005), " . . ", , ..., 25(1), 23 - 36, -

    . ., A. ., ., ., E., I. (2006), " ", , 5 , ,