PRESCIENT
Paradigm for Resilient Concrete Infrastructures to Extreme Natural and Man-made Threats (Κατασκευές από σκυρόδεμα ανθεκτικές σε ακραίες φυσικές και
ανθρωπογενείς απειλές)

Διάρκεια: 2013-2015

Χρηματοδότηση: Συχρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση».

Δράση: «Χρηματοδότηση ερευνητικών προτάσεων που αξιολογήθηκαν θετικά στην 5η προκήρυξη των ERC Grant Schemes»

Δικαιούχος: Πανεπιστήμιο Πατρών
Ερευνητική μονάδα: Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Εργαστήριο Κατασκευών
Κύριος Ερευνητής: Μιχαήλ Ν. Φαρδής

Η συχνότητα αστοχίας κτιρίων, γεφυρών ή άλλων έργων πολιτικού μηχανικού οφείλεται μόνο εν μέρει στις «γνωστές» φορτίσεις για τις οποίες σχεδιάζονται. Οι «γνωστοί άγνωστοι», δηλαδή πυρκαγιά, εκρήξεις, κρούσεις και σεισμοί που υπερβαίνουν το σεισμό σχεδιασμού, παραβλέπονται κατά το σχεδιασμό, αν και προκαλούν ένα μεγάλο ποσοστό των αστοχιών συχνά με καταστροφικές συνέπειες.

Με δεδομένη την αβεβαιότητα στη συχνότητα εμφάνισης και στο μέγεθος τέτοιων συμβάντων, οι κατασκευές θα πρέπει να σχεδιάζονται για ανθεκτικότητα/επανακτικότητα (resilience), δηλαδή για ελαχιστοποίηση των στιγμιαίων απωλειών και για ταχεία ανάκτηση της λειτουργικότητάς τους στη συνέχεια. Με εξαίρεση τον τομέα της αντισεισμικής μηχανικής, η σχετική έρευνα είναι ανεπαρκής. Δομικά χαρακτηριστικά και μέτρα σχεδιασμού ή ενίσχυσης που δρουν ευεργετικά έναντι ενός κινδύνου είναι συχνά επιζήμια για άλλους, εξαιτίας της έλλειψης επιστημονικής συνεργασίας μεταξύ των κλάδων της αντισεισμικής μηχανικής και της μηχανικής των εκρήξεων και πυρκαγιάς και της απουσίας συνέργειας.

Το έργο επιδιώκει να αναπτύξει μια ολιστική προσέγγιση για ανθεκτικότητα σε αυτές τις ακραίες δράσεις. Το πεδίο εφαρμογής του περιορίζεται στις κατασκευές από σκυρόδεμα, αλλά πραγματεύεται το σχεδιασμό νέων και τον ανασχεδιασμό υπαρχουσών κατασκευών για ανθεκτικότητα σε πολλαπλές απειλές, καθώς και την ταχεία αποτίμηση και αποκατάσταση. Βασικά εργαλεία του έργου είναι τα εξής: επαναληπτική μέθοδος σχεδιασμού ή ενίσχυσης με βάση τις επιπτώσεις και με δένδρα συμβάντων, προσομοιώματα δύναμης-παραμόρφωσης-βλάβης για στοιχεία σκυροδέματος υπό πυρκαγιά ή δυναμική φόρτιση με μεγάλη ταχύτητα επιβολής, έννοιες και τεχνικές σχεδιασμού ή ανασχεδιασμού έναντι πολλαπλών πηγών επικινδυνότητας, ανάπτυξη και βαθμονόμηση εργαλείων για ανάλυση τρισδιάστατων κατασκευών από σκυρόδεμα που λαμβάνει υπόψη τη μη-γραμμικότητα των υλικών και της γεωμετρίας, εκτενείς παραμετρικές μελέτες, κτλ. Η θεωρητική, αναλυτική και αριθμητική έρευνα θα συμπληρωθεί από πλήθος δοκιμών δομικών συστημάτων σε φυσική ή σχεδόν φυσική κλίμακα.