Δοκιμές μικρής-κλίμακας & Αριθμητική προσομοίωση
ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ
Το Εργαστήριο Εδαφομηχανικής διαθέτει εξοπλισμό ο οποίος αναπτύχθηκε αποκλειστικά στο εργαστήριο για δοκιμές μικρής-κλίμακας σε συστήματα εδάφους-θεμελίωσης-κατασκευής. Ο εξοπλισμός εξειδικεύεται σε συγκεκριμένες προσομοιώσεις εδαφικής συμπεριφοράς, όπως π.χ. με τη συσκευή προσομοίωσης εδαφικής διάρρηξης, το πολυστρωματικό εύκαμπτο κιβώτιο κ.λπ., για την εκτίμηση της απόκρισης γεωκατασκευών βελτιωμένων μετά από όπλιση, σταθεροποίηση με χημικά μέσα κ.λπ. τόσο υπό στατική όσο και υπό δυναμική/σεισμική φόρτιση με τη βοήθεια της Σεισμικής Τράπεζας του Εργαστηρίου.
- Σεισμική Τράπεζα
Η Σεισμική Τράπεζα (κατασκευής ANCO Engineers), έχει τη δυνατότητα να φέρει δοκίμια βάρους 500 kg σε επιφάνεια 1.3 m x 1.3 m. Μπορεί να επιβάλει δονήσεις διαφόρων μορφών με συχνότητες από 0.5 Hz έως 50 Hz ή να αναπαράγει πραγματικούς σεισμούς με μέγιστη επιτάχυνση 1.6 g. Έχει τρεις βαθμούς ελευθερίας (x, y, z) και δυνατότητα μέγιστης επιβαλλόμενης μετακίνησης μέσω εμβόλου +/- 75 mm. Οι μονάδες ελέγχου βασίζονται αρχικά στον αναλογικό έλεγχο της μετακίνησης που διορθώνεται βάσει της ανατροφοδότησης των τιμών της επιτάχυνσης με ανεξάρτητη ψηφιακή καταγραφή.
- Έμβολο μονοτονικής και ανακυκλικής φόρτισης
Το έμβολο έχει τη δυνατότητα επιβολής 1 tonne με έλεγχο της επιβαλλόμενης μετακίνησης είτε υπό μονοτονική είτε υπό αργή ανακυκλική φόρτιση με εύρος μετακίνησης +/- 500mm και μέγιστη ταχύτητα 50mm/sec.
- Συσκευή προσομοίωσης τεκτονικής διάρρηξης
Η συσκευή αναπτύχθηκε στο εργαστήριο και αποτελείται από ένα σταθερό και ένα μετακινούμενο τμήμα για την προσομοίωση της διάδοσης τεκτονικής διάρρηξης με μέγιστη επιβαλλόμενη μετακίνηση σε δύο κατευθύνσεις 200mm και μέγιστη ταχύτητα 5 cm/sec. Η γωνία επιβαλλόμενης διάρρηξης κυμαίνεται από 45 έως 90 μοίρες. Το κιβώτιο της συσκευής έχει διαστάσεις 3 m x 1.2 m x 0.9 m και φέρει δοκίμια με βάθος 100 cm. Η κατασκευή του από διαφανές υλικό επιτρέπει την παρατήρηση των εδαφικών μετακινήσεων.
- Πολυστρωματικό εύκαμπτο κιβώτιο
Η συσκευή αναπτύχθηκε στο εργαστήριο και επιτρέπει την ανεξάρτητη πλευρική μετακίνηση των πολυαρθρωτών πλευρών του και συνεπώς και του εδάφους. Οι διαστάσεις του κιβωτίου είναι 1.6m x 1m x 1m και το βάθος των δοκιμίων 70 cm. Η μεγάλου μήκους επιφάνειες είναι διαφανείς και επιτρέπουν την εφαρμογή τεχνικών επεξεργασίας εικόνων όπως Particle Image Velocimetry-PIV. Μετρητές επιτάχυνσης, παραμορφώσεων (πιεζοηλεκτρικά στοιχεία), τάσεων κ.λπ. προσαρτώνται στη συσκευή κατά τη διάρκεια των πειραμάτων.
- Διαφανές κυβώτιο άμμου και σύστημα διάστρωσης άμμου
Το κιβώτιο έχει διαστάσεις 1.5 m x 0.8 m x 0.65 m με διαφανείς πλευρές κατά τη μέγιστη διάστασή του. Ο συνδυασμός γυαλιού εσωτερικά και Plexiglas εξωτερικά διασφαλίζει αφενός την ακαμψία και αφετέρου προστατεύει την ποιότητα της εξωτερική επιφάνειας από φθορές λόγω τριβής με τους κόκκους της άμμου.
ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ
H εργαστηριακή υποδομή χρησιμοποιείται σε αλληλοσυμπληρούμενες κατευθύνσεις έρευνας που καλύπτουν την πειραματική διερεύνηση της συμπεριφοράς τόσο σε επίπεδο εδαφικού στοιχείου όσο και σε επίπεδο εδαφικής μάζας. Η αριθμητική προσομοίωση αυτής της συμπεριφοράς γίνεται με εξειδικευμένες αριθμητικές αναλύσεις με στόχο:
- την ανάπτυξη και εφαρμογή αριθμητικών μεθόδων σε θέματα καταστατικής συμπεριφοράς εδαφικών υλικών και
- την ανάλυση σεισμικής επικινδυνότητας εδαφικών σχηματισμών καθώς και την ανάλυση και τον σχεδιασμό συστημάτων αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής, θεμελιώσεων, αντιστηρίξεων, γεωκατασκευών και υπογείων έργων.