Skip to main content

Symposium on “Seismic assessment and retrofit of bridges”

Symposium on “Seismic assessment and retrofit of bridges” is being organized by Prof. Andreas Kappos, within the framework of the COMPDYN 2013 conference http://www.compdyn2013.org/ that is organized under the auspices of the European Community on Computational Methods in Applied Sciences (ECCOMAS) and the International Association for Computational Mechanics (IACM). This is the fourth conference in the COMDYN series and will take place from 12 to 14 June 2013 at the Kos International Convention Centre (KICC) in the beautiful island of Kos.

An abstract of no more than an A4 page can be submitted by 29 October 2012, following the instructions given at the Conference website (see address above) and making sure that you indicate that the abstract is submitted for MS14 (Mini-Symposium 14)

The Symposium will focus on the seismic assessment and retrofit of bridges, with emphasis on analytical/computational methods that fit well the scope of COMPDYN, but relevant experimental studies will also be welcome; presentations will include, among others, recent work carried out on this topic by members of two international groups dealing with this issue, the EAEE Task Group 11 ‘Seismic design, assessment, and retrofit of Bridges’(http://eaee-tg11.weebly.com), and the IABSE Working Group 7 ‘Earthquake Resistant Structures’ (http://ftpiabapp1.fishtech.net/imis15/IABSE/IABSE_Association/Committees/Technical_Groups/Working_Groups/WG7/IABSE/association/Committee_files/Technical/WG/WG7.aspx?hkey=b469e271-7732-480c-94dd-22e2d3f6f7f3).

It is aimed that the Symposium will constitute a forum for the exchange of research results and ideas on currently available procedures and their applicability to the seismic assessment and retrofit of bridges. As such, pertinent issues such as modelling of bridge members strengthened using different techniques, modelling of interfaces, calibration of models against tests results, etc, will be amongst the topics open to debate and scrutiny. Hence the Symposium will provide a valuable contribution to the further development and implementation of methodologies for the seismic assessment and retrofit of bridges and contribute to risk reduction in these critical structures.

New Oakland Bay Bridge


SAN FRANCISCO — Venture deep inside the new skyway of the San
Francisco-Oakland Bay Bridge, and it becomes clear that the bridge’s
engineers have planned for the long term. 

At intervals inside the elevated roadway’s box girders — which have the
closed-in feel of a submarine, if a submarine were made of concrete —
are anchor blocks, called deadmen, cast into the structure. They are
meant to be used decades from now, perhaps in the next century, when in
their old age the concrete girders will start to sag. By running cables
from deadman to deadman and tightening them, workers will be able to
restore the girders to their original alignment.
The deadmen are one sign that the new eastern span
of the Bay Bridge, which includes the skyway and a unique suspension
bridge, is meant to last at least 150 years after its expected opening
in 2013. (The existing eastern bridge, which is still in use, will then
be torn down.)
But to make it to the 22nd century, the new span may at some point have
to survive a major earthquake, like the one that destroyed much of San
Francisco in 1906 or the one that partly severed the Bay Bridge in 1989.
With two faults nearby that are capable of producing such large quakes,
survival is no simple matter.
Say what you want about the project — and as the construction timeline
has lengthened past a decade and costs have soared over $6 billion,
plenty has been said — keeping the bridge intact in an earthquake has
always been the engineers’ chief goal.
And to meet that goal, they are going with the flow: designing flexible
structures in which any potential damage would be limited to specific
elements.
“We wanted to make this bridge flexible so that when the earthquake
comes in, the flexibility of the system is such that it basically rides
the earthquake,” said its lead designer, Marwan Nader, a vice president
at the engineering firm T. Y. Lin International.
That contrasts with another potential approach: making the bridge
structures large enough, and rigid enough, to resist movement. “Massive
and stiff structures would look absolutely ugly and be very, very
expensive,” said Frieder Seible, dean of the Jacobs School of
Engineering at the University of California, San Diego, who tested many
elements of the bridge design.
That design includes a 525-foot-tall suspension bridge tower made up of
four steel shafts that should sway in a major earthquake, up to about
five feet at the top. But the brunt of the force would be absorbed by
connecting plates between the shafts, called shear links.
The bridge’s concrete piers are designed to sway as well, limiting
damage to areas with extra steel reinforcing. And at joints along the
entire span there are 60-foot sliding steel tubes, called hinge pipe
beams, with sacrificial sections of weaker steel that should help spare
the rest of the structure as it moves in a quake.
“At the seismic displacement that we anticipate, there will be damage,”
Mr. Nader said. “But the damage is repairable and the bridge can be
serviceable with no problems.”
Emergency vehicles and personnel, at the least, should be able to use
the bridge within hours of a major earthquake, after crews inspect the
structure and make temporary fixes, like placing steel plates over
certain joints. Given that the Bay Area’s two major airports would be
expected to be out of service after such a disaster, this bridge and the
Benicia-Martinez Bridge, another seismically secure span about 20 miles
to the northeast, would be “lifeline” structures to bring assistance to
the stricken region from an Air Force base inland, said Bart Ney, a
spokesman for the California Department of Transportation.
It was an earthquake that made this replacement span, which runs for 2.2
miles between Oakland and Yerba Buena Island in the middle of San
Francisco Bay, necessary. The Loma Prieta quake of 1989, the first to
occur along the San Andreas fault zone since the 1906 disaster, caused
part of the existing steel-truss span to collapse,
killing a motorist. The bridge was closed for a month. That quake, with
a magnitude of 6.9, caused strong shaking that lasted about 15 seconds
and movement far greater than the 1930s-vintage bridge had been designed
to handle. 
Πηγή: New York Times

Seismic Design and Assessment of Bridges

Kυκλοφόρησε από τον οίκο Springer το βιβλίο “Seismic Design and Assessment of Bridges”, των Kappos, Saiidi, Aydinoglu, και Isakovic (ως τόμος 21 της σειράς Geotechnical, Geological and Earthquake Engineering) σε έντυπη και ηλεκτρονική μορφή.Μέσω της ιστοσελίδας του βιβλίου
http://www.springer.com/engineering/civil+engineering/book/978-94-007-3942-0?changeHeader
είναι δυνατή η δωρεάν πρόσβαση σε όλα τα κεφάλαια του βιβλίου (απαιτείται πανεπιστημιακή σύνδεση).

Workshop on “Bridge Design to Eurocodes” with worked examples, Vienna, 4-6 October 2010


Workshop on “Bridge Design to Eurocodes” with worked examples will take place in Vienna on 4-6 October 2010. This workshop will have emphasis on worked examples and intends to contribute towards the transfer of background knowledge and expertise of Eurocode Bridge Parts writers (CEN/TC250 Horizontal Group Bridges) to potential trainers at national level and Eurocode users. Please find attached the first announcement of the workshop. It is also accessible on: http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/showpage.php?id=334_1  where you will also find additional information on the workshop.

For further questions you can send an e-mail at eurocodes-bridges2010@jrc.ec.europa.eu .

Deadline for registration has been extended to Friday 17th September 2010.

Ελληνικές γέφυρες


Ερευνητική ομάδα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου, που μελέτησε 11 γέφυρες όλων των αντιπροσωπευτικών τύπων της Εγνατίας Οδού, ανέπτυξε μια μεθοδολογία για τον προσεισμικό έλεγχο γεφυρών με μικρό κόστος και προτείνει στην πολιτεία να εφαρμόσει πρόγραμμα για την αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς των παλιών γεφυρών σε περίπτωση σεισμών.
Οπως ανέφερε ο καθηγητής του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του ΑΠΘ, Α. Κάππος, επικεφαλής του ερευνητικού προγράμματος που χρηματοδότησε η Γενική Γραμματεία Ερευνας και Τεχνολογίας, το κόστος δεν είναι μεγάλο, αλλά απαιτείται η πολιτική βούληση από την πολιτεία, καθώς το ζήτημα της αντισεισμικής ασφάλειας δεν πρέπει να το θυμόμαστε μόνο ύστερα από έναν καταστροφικό σεισμό.
Σύμφωνα με τον ίδιο, οι γέφυρες αποτελούν τον πιο κρίσιμο ίσως κρίκο της αλυσίδας ενός οδικού δικτύου, καθώς η πιθανή αστοχία τους μπορεί να σημάνει αδυναμία πρόσβασης προς την πληγείσα περιοχή ή και αδυναμία εκκένωσής της, αν απαιτηθεί κάτι τέτοιο έπειτα από μια φυσική καταστροφή.
ΠαραδείγματαΣχετικές εμπειρίες έχουν συλλεχθεί από ζημιές, ακόμα και καταρρεύσεις, γεφυρών μετά τους μεγάλους σεισμούς του 1994 στο Λος Αντζελες και του 1995 στο Κόμπε της Ιαπωνίας.
Για τις γέφυρες της Εγνατίας Οδού που μελέτησε, ο κ. Κάππος είπε πως για να παρουσιάσουν σοβαρές βλάβες, πρέπει να τις πλήξει σεισμός τουλάχιστον διπλάσιος από εκείνον για τον οποίο είχαν σχεδιαστεί, ενώ για να υπάρξει πιθανότητα κατάρρευσης, η ένταση του σεισμού πρέπει να είναι τέτοια που δεν έχει εμφανιστεί έως τώρα στην Ελλάδα, ούτε αναμένεται να εμφανιστεί στο μέλλον.
Σημειώνεται ότι με την ολοκλήρωση της Εγνατίας Οδού ο αριθμός των γεφυρών της θα φτάσει τις 570, με συνολικό μήκος 41,683 χιλιόμετρα.
Ειδικά για τις χαραδρογέφυρες της Εγνατίας, ο κ. Κάππος ανέφερε ότι για τη σεισμική τους μόνωση χρησιμοποιούνται για το κατάστρωμά τους ειδικοί τύποι εφεδράνων (από καουτσούκ ενισχυμένο με φύλλα χάλυβα) που λειτουργούν ως «αμορτισέρ».
Ετσι, σε έναν μεγάλο σεισμό κουνιέται το κατάστρωμα της γέφυρας, ανεξάρτητα από το υπόλοιπο κομμάτι, απορροφώντας την ενέργεια.
Αντίστοιχα, με τις αυστηρότερες δυνατές προδιαγραφές έγινε ο αντισεισμικός σχεδιασμός της γέφυρας Ρίου – Αντιρρίου και των γεφυρών της ΠΑΘΕ.
Στο πρόγραμμα Αντισεισμικής Προστασίας Γεφυρών (ΑΣΠροΓε) συμμετείχαν συνολικά 14 φορείς, δημόσιοι και ιδιωτικοί, ενώ ο προϋπολογισμός του έργου ανήλθε στα 2 εκατομμύρια ευρώ.
http://www.ethnos.gr/article.asp?catid=11386&subid=2&tag=8400&pubid=362460

Θεσσαλονίκη: Θωρακισμένες οι καινούριες γέφυρες της Ελλάδας απέναντι σε σεισμό- Κρίσιμο θέμα ο προσεισμικός έλεγχος των παλαιών γεφυρών.


Αθηναϊκό Πρακτορείο Ειδήσεων

Της Σμαρώς Αβραμίδου
Ζήτημα εθνικής αναγκαιότητας χαρακτηρίζει τον προσεισμικό έλεγχο των άνω των πεντακοσίων παλιότερων οδικών γεφυρών της Ελλάδας, ο καθηγητής του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Αριστοτελείου Θεσσαλονίκης Ανδρέας Κάππος, ο οποίος ήταν ο επιστημονικός υπεύθυνος ερευνητικού προγράμματος της Γενικής Γραμματείας Έρευνας και Τεχνολογίας, για τη βελτίωση της σεισμικής συμπεριφοράς γεφυρών που κατασκευάζονται ή θα κατασκευασθούν στο μέλλον στον Ελλαδικό χώρο, καθώς και την αποτίμηση της πραγματικής σεισμικής συμπεριφοράς και τρωτότητας των υφισταμένων ελληνικών γεφυρών.
«Οι παλαιές γέφυρες είναι προφανώς μικρότερης σεισμικής επάρκειας απ’ ό,τι οι σύγχρονες, όπως άλλωστε τα παλιά (προ του 1985) κτίρια έχουν μικρότερη σεισμική ασφάλεια από τα μεταγενέστερα», εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο καθηγητής Κάππος, επισημαίνοντας ότι «η Πολιτεία θα πρέπει να μεριμνήσει για ένα πρόγραμμα τακτικού ελέγχου και συντήρησής τους».
Στο πλαίσιο του προγράμματος Αντισεισμικής Προστασίας Γεφυρών (ΑΣΠροΓε), που ολοκληρώθηκε πρόσφατα, η ομάδα του κ.Κάππου μελέτησε 11 γέφυρες- όλους τους αντιπροσωπευτικούς τύπους- της Εγνατίας Οδού και ανέπτυξε μία μεθοδολογία για τον προσεισμικό τους έλεγχο, μέσω κατάλληλων ερωτηματολογίων, τα οποία μπορούν να συμπληρωθούν σχετικά γρήγορα από διμελείς ομάδες μηχανικών, μετά από επιτόπου επίσκεψη και έλεγχο της γέφυρας.
«Το κόστος μιας τέτοιας διαδικασίας προσεισμικού ελέγχου και στις παλιές γέφυρες δεν είναι μεγάλο, απαιτείται όμως σχετική βούληση της Πολιτείας, που θα πρέπει να δώσει στο θέμα την προτεραιότητα που του αρμόζει», αναφέρει ο καθηγητής, επισημαίνοντας ότι «το κρίσιμο θέμα της αντισεισμικής ασφάλειας δεν θα πρέπει να το θυμόμαστε μόνο μετά από έναν καταστροφικό σεισμό».
«Σήμερα είναι διεθνώς αποδεκτό ότι οι γέφυρες αποτελούν τον κρισιμότερο, από αντισεισμική άποψη, κρίκο στην αλυσίδα ενός οδικού δικτύου, ενώ αστοχία γεφυρών μπορεί να σημαίνει αδυναμία πρόσβασης προς την πληγείσα περιοχή ή και αδυναμία εκκένωσής της, εφόσον απαιτηθεί κάτι τέτοιο», αναφέρει ο καθηγητής Κάππος, παραπέμποντας στην εμπειρία από τις ζημιές (ακόμη και καταρρεύσεις) γεφυρών στο σεισμό του Los Angeles (Northridge) το 1994 και του Kobe στην Ιαπωνία το 1995.
Όσον αφορά στις περισσότερες από 1.000 καινούριες γέφυρες, τόσο στην Εγνατία Οδό, όσο και στον Οδικό Άξονα Πατρών- Αθήνας- Θεσσαλονίκης -Ευζώνων, ο καθηγητής είναι καθησυχαστικός.
«Βλέπουμε ότι και ο τρόπος που έχουν κατασκευαστεί και ο τρόπος που έχουν υπολογιστεί είναι τέτοιοι ώστε έχουμε μία αισιοδοξία πως δεν θα υπάρξουν προβλήματα», λέει, σημειώνοντας πως δεν είναι τυχαίο ότι στην Ελλάδα έχουν γίνει πάρα πολλοί σεισμοί τα τελευταία χρόνια και παρόλα αυτά, αν και υπήρξαν καταρρεύσεις κτιρίων, δεν υπήρξαν σοβαρές βλάβες σε γέφυρες.
«Στο σεισμό του 1999 που πήγαμε και είδαμε γέφυρες εκεί και στην περιοχή της Νέας Φιλαδέλφειας δεν είχαν κανένα πρόβλημα, ήταν σε πάρα πολύ καλή κατάσταση. Μιλάμε όμως για καινούριες γέφυρες, αυτές πάνω από τις οποίες περνάνε οι καινούριοι αυτοκινητόδρομοι», σημειώνει.
Πάντως, τα περισσότερα προβλήματα που εμφανίστηκαν σε παλιές γέφυρες σχετίζονταν με πλημμύρες, που είχαν ως αποτέλεσμα την υποσκαφή των θεμελίων καθώς το νερό «τρώει το χώμα κάτω από τις ακραίες στηρίξεις των γεφυρών και έχουμε αστοχίες». Στις καινούριες γέφυρες, διευκρινίζει ο καθηγητής, είναι διαφορετικός ο τρόπος που θεμελιώνονται τα ακρόβαθρά τους και πιστεύουμε ότι δεν θα έχουμε τέτοια προβλήματα.
Ειδικότερα για τις γέφυρες της Εγνατίας ο καθηγητής τονίζει ότι για να παρουσιάσουν σοβαρές βλάβες (τέτοιες που να οδηγήσουν σε κλείσιμό τους μέχρι να γίνουν οι απαραίτητες επισκευές) «ο σεισμός που θα τις πλήξει πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσιος απ’ αυτόν για τον οποίον είχαν σχεδιαστεί, ενώ για να υπάρχει πιθανότητα κατάρρευσής τους η ένταση του σεισμού πρέπει να είναι τέτοια που δεν έχει ποτέ εμφανιστεί, ούτε αναμένεται να εμφανιστεί, στην Ελλάδα».
Μάλιστα, επισημαίνει ότι εάν μεθαύριο σε οποιοδήποτε σημείο της Εγνατίας Οδού, από την Ηγουμενίτσα έως τα τουρκικά σύνορα, γίνει ένας σεισμός «ξέρουμε και έχουμε τη δυνατότητα σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα από το γραφείο ακόμα να έχουμε μία εικόνα τι θα γίνει στις γέφυρες». Αυτό καθίσταται δυνατό μέσω μίας ηλεκτρονικής βάσης δεδομένων που δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος. Την ευθύνη της έχει σήμερα το Τμήμα Συντήρησης της Εγνατίας Οδού ΑΕ.
Επίσης, στο πλαίσιο του προγράμματος, δύο γέφυρες της Εγνατίας Οδού, μία χαραδρογέφυρα στην Καβάλα και μία στον Πολύμυλο, ενοργανώθηκαν με ειδικά κινητά δίκτυα επιταχυνσιογράφων. Στις διατάξεις αυτές, χρησιμοποιείται ένας μεγάλος αριθμός αισθητήρων (μέχρι 48 σε κάθε γέφυρα, με συνολικό μήκος καλωδίων σύνδεσης που φθάνει τα 3 χιλιόμετρα!) που καταγράφουν τις επιταχύνσεις σε διάφορα, κατάλληλα επιλεγμένα, σημεία της γέφυρας.
Όσον αφορά στο ζήτημα που είχε δημιουργηθεί σχετικά με τη διέλευση φορτηγών από γέφυρα της Εγνατίας στην Καστανιά ο κ.Κάππος διαβεβαιώνει ότι «τα καταστρώματα των γεφυρών υπολογίζονται για φορτία κυκλοφορίας 50% υψηλότερα από τις αναμενόμενες τιμές τους, κάτι το οποίο ουσιαστικά τις εξασφαλίζει έναντι υπερβάσεων που προκαλούνται από υπέρβαρα οχήματα».
Αναφερόμενος στην πρόκληση κατασκευής των χαραδρογεφυρών της Εγνατίας ο καθηγητής εξηγεί ότι για τη σεισμική τους μόνωση χρησιμοποιούνται ειδικοί τύποι εφεδράνων πάνω στους οποίους πατάει το κατάστρωμα της γέφυρας και έτσι σε ένα μεγάλο σεισμό «κουνιέται το κατάστρωμα της γέφυρας ανεξάρτητα από το υπόλοιπο κομμάτι».
Τα εφέδρανα είναι ειδικά ελαστομεταλλικά, δηλαδή από ελαστομερές (καουτσούκ) ενισχυμένο με φύλλα χάλυβα. Επίσης, για να μην είναι πάρα πολύ μεγάλη η μετακίνηση του καταστρώματος τοποθετούνται ειδικοί αποσβεστήρες, κάτι σαν τα αμορτισέρ των αυτοκινήτων, αλλά πολύ μεγαλύτερα σε μέγεθος. «Υπάρχουν τέτοιες γέφυρες στο Μεγαλόρεμα, έξω από το Μέτσοβο, η καινούρια γέφυρα του Αράχθου γίνεται με αυτόν τον τρόπο, στη σιδηροδρομική γέφυρα που γίνεται στο Πολύκαστρο χρησιμοποιούνται επίσης τέτοιοι υδραυλικοί αποσβεστήρες, με τους οποίους πιστεύουμε ότι επιτυγχάνεται μια καινούρια γενιά γεφυρών, αυτές οι οποίες μπορούν να έχουν ακόμη καλύτερη συμπεριφορά ακόμη και σε πολύ μεγάλο σεισμό», λέει.
Με την ολοκλήρωση και των τελευταίων γεφυρών της Εγνατίας Οδού ο αριθμός τους θα φθάσει τις 570 και το συνολικό τους μήκος τα 41,683 χιλιόμετρα.
Ερωτηθείς για το πρόβλημα με την αστοχία του καλωδίου στη γέφυρα του Ρίο ο κ.Κάππος διατυπώνει την εκτίμηση ότι οφείλεται σε ανεπαρκή αντικεραυνική προστασία του έργου και συγκεκριμένα «στην υιοθέτηση παλιότερων προδιαγραφών για την προστασία των καλωδίων από κεραυνό, οι οποίες έχουν ήδη βελτιωθεί σε πολλές χώρες». Πάντως, το θέμα σίγουρα δεν έχει να κάνει με τον αντισεισμικό σχεδιασμό της γέφυρας, ο οποίος έγινε με τις αυστηρότερες δυνατές προδιαγραφές, διευκρινίζει.
Στο πρόγραμμα Αντισεισμικής Προστασίας Γεφυρών (ΑΣΠροΓε), μετείχαν 14 συνολικά φορείς, δημόσιοι αλλά και ιδιωτικοί, ενώ ο προϋπολογισμός του έργου ήταν 2 εκατ. ευρώ. Ο καθηγητής εκφράζει την ικανοποίησή του για το γεγονός ότι κάποια από τα βασικά αποτελέσματα του προγράμματος έτυχαν ήδη πρακτικής εφαρμογής, τη στιγμή «που τα αποτελέσματα πολλών ερευνητικών προγραμμάτων έχουν μείνει στα συρτάρια των φορέων που τα χρηματοδότησαν (π.χ. ΓΓΕΤ, ΟΑΣΠ, Ευρωπαϊκή Ένωση), ή στην καλύτερη περίπτωση έμειναν στον στενό κύκλο της επιστημονικής κοινότητας». Μια κατεύθυνση προς την οποία το Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του ΑΠΘ θεωρεί ως ιδιαίτερα χρήσιμη την επέκταση της έρευνας που άρχισε με το ΑΣΠροΓε είναι να καλυφθούν όλοι οι τύποι γεφυρών ως προς τη μελέτη της σεισμικής συμπεριφοράς τους, να προσδιοριστούν δηλαδή για όλους τους τύπους οι λεγόμενες «καμπύλες σεισμικής τρωτότητας», οι οποίες περιγράφουν τη συμπεριφορά της γέφυρας για κάθε στάθμη σεισμικής έντασης.

http://www.ana-mpa.gr/anaweb/user/showplain?maindoc=6070232&maindocimg=5937807&service=93