ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Κωδικός μαθήματος
50601
Μονάδες ECTS
5
Εξάμηνο
Εξάμηνο 6ο
Κατηγορία μαθήματος
Κατεύθυνση
ΚΟΡΜΟΣ
Διδάσκων καθηγητής

Διονυσία-Πηνελόπη Κοντονή

06.01 Δυναμική Ανάλυση Κατασκευών.pdf

Περιγραφή μαθήματος
  • Δυναμική φόρτιση των κατασκευών. Διαφορά από τις στατικές φορτίσεις. 

  • Δυναμική ανάλυση μονοβάθμιων συστημάτων. Εξίσωση κίνησης μονοβάθμιων συστημάτων για δυναμικά φορτία και για σεισμικές διεγέρσεις. Δυσκαμψία και απόσβεση μονοβάθμιων συστημάτων. Ελεύθερη ταλάντωση μονοβάθμιων συστημάτων. Εξαναγκασμένη ταλάντωση μονοβάθμιων συστημάτων. Γενικευμένα μονοβάθµια συστήματα. Δυναμική ανάλυση μονοβάθμιων συστημάτων με τη χρήση Η/Υ. 

  • Δυναμική ανάλυση πολυβάθμιων συστημάτων (κατασκευών). Εξίσωση κίνησης πολυβάθμιων συστημάτων (κατασκευών) για δυναμικά φορτία και σεισμικές διεγέρσεις. Ελεύθερη ταλάντωση πολυβάθμιων συστημάτων. Μαθηματικό πρόβλημα ιδιοτιμών. Ιδιοσυχνότητες και ιδιομορφές. Μέθοδοι υπολογισμού ιδιοτιµών και ιδιομορφών. Εξαναγκασμένη ταλάντωση πολυβάθμιων συστημάτων. Δυναμική ανάλυση πολυβάθμιων συστημάτων (κατασκευών) είτε με τη μέθοδο επαλληλίας των ιδιομορφών είτε με τη μέθοδο της βήμα-προς-βήμα χρονικής ολοκλήρωσης. Δυναμική ανάλυση κατασκευών με τη χρήση Η/Υ. 

 

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα στοχεύει στην παροχή των απαραίτητων γνώσεων για την κατανόηση και τον υπολογισμό της δυναμικής απόκρισης των κατασκευών. Η δεξιότητα αυτή είναι κρίσιμη για τους Πολιτικούς Μηχανικούς που μελετούν κατασκευές υπό δυναμικές φορτίσεις, όπως αυτές που προκαλούνται από σεισμούς, άνεμο ή άλλες χρονικά μεταβαλλόμενες φορτίσεις. 

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

  • Διακρίνει τη διαφορά μεταξύ στατικών και δυναμικών φορτίσεων.

  • Αναγνωρίζει τα ουσιώδη χαρακτηριστικά ενός δυναμικού προβλήματος των κατασκευών (δυναμικά φορτία, προσομοίωση κατασκευής, μάζα, απόσβεση, δυσκαμψία, απόκριση).

  • Ερμηνεύει την προσέγγιση της απόσβεσης στις κατασκευές µε απόσβεση ιξώδους μορφής.

  • Διατυπώνει τις εξισώσεις κίνησης ενός μονοβάθμιου συστήματος για δυναμικά φορτία και σεισμικές διεγέρσεις.

  • Αναλύει τις ελεύθερες ταλαντώσεις ενός μονοβάθμιου συστήματος (χωρίς και με απόσβεση). 

  • Προσδιορίζει τη δυναμική απόκρισή ενός μονοβάθμιου συστήματος σε αρμονικές ή γενικές δυναμικές φορτίσεις λαμβάνοντας υπόψη και την επίδραση της ιξώδους απόσβεσης. 

  • Χρησιμοποιεί ελεύθερο λογισμικό και λογισμικό ανοικτού κώδικα για τη δυναμική ανάλυση μονοβάθμιων συστημάτων με τη χρήση Η/Υ.

  • Ερμηνεύει τον τρόπο κατάστρωσης των εξισώσεων κινήσεως απλών αλλά και συνθέτων προσομοιωµάτων (µονοβαθµίων, γενικευµένων και πολυβαθμίων) για δυναμικά φορτία και για σεισμικές διεγέρσεις και  εφαρμόζει τις κατάλληλες μεθόδους για την επίλυση των εξισώσεων κίνησης. 

  • Διατυπώνει τις εξισώσεις κίνησης ενός πολυβάθμιου συστήματος (κατασκευής) για δυναμικά φορτία και σεισμικές διεγέρσεις, υπολογίζοντας πρώτα τα μητρώα μάζας, απόσβεσης και δυσκαμψίας της κατασκευής αυτής. 

  • Υπολογίζει τις ιδιοσυχνότητες και ιδιομορφές ενός πολυβάθμιου συστήματος (κατασκευής).

  • Προσδιορίζει τη δυναμική απόκριση πολυβάθμιων συστημάτων (κατασκευών), είτε με τη μέθοδο επαλληλίας των ιδιομορφών, είτε με χρονική βηματική ολοκλήρωση των εξισώσεων κίνησής τους.

  • Χρησιμοποιεί ελεύθερο λογισμικό και λογισμικό ανοικτού κώδικα για τη δυναμική ανάλυση κατασκευών με τη χρήση Η/Υ.

  • Αναλύει τη δυναμική απόκριση κατασκευών σε διάφορα είδη διεγέρσεων, όπως σεισμικά φορτία, φορτία ανέμου και κρουστικά φορτία, τα οποία σχετίζονται με φυσικές καταστροφές.