Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών

Περιγραφή

Το Εργαστήριο Στατικής & Αντισεισμικών Ερευνών του ΕΜΠ είναι από τα αρχαιότερα εργαστήρια της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών. Προέρχεται από την  Έδρα «Στατικής, Σιδηρών Κατασκευών και Σιδηροπαγούς Σκυροδέματος», η οποία θεσμοθετήθηκε το 1916 με  Καθηγητή της Έδρας τον Νικόλαο Κιτσίκη, ο οποίος υπήρξε και ο πρώτος εκλεγμένος Καθηγητής του ΕΜΠ.

Το Εργαστήριο, υπό την παρούσα του μορφή, ιδρύθηκε το 1962 με Βασιλικό Διάταγμα.

Σκοπός του Εργαστηρίου είναι ο θεωρητικός και αριθμητικός προσδιορισμός της συμπεριφοράς Κατασκευών και Υλικών υποβαλλόμενων σε εξωτερικές δράσεις. Η γνώση αυτή είναι πολύ σημαντική στην εκτίμηση της αντοχής ήδη υπαρχουσών κατασκευών, αλλά και στη μελέτη, το σχεδιασμό και την υλοποίηση νέων υλικών και κατασκευών υψηλού βαθμού καινοτομίας και ασφάλειας.

Αιχμή των δραστηριοτήτων είναι η ανάπτυξη λογισμικού για την ανάλυση και τον σχεδιασμό υλικών και κατασκευών, η αριθμητική προσομοίωση της στατικής, δυναμικής, περιλαμβανόμενης της σεισμικής συμπεριφοράς των κατασκευών, η ανάλυση οριακών καταστάσεων υλικών και κατασκευών, η ανάλυση πολλαπλών κλιμάκων σύνθετων υλικών και κατασκευών, η στοχαστική ανάλυση κατασκευών και η βελτιστοποίηση κατασκευών. Παράλληλα με την υπολογιστική, συνυπάρχει και πειραματική συνιστώσα αφού το Εργαστήριο επίσης διαθέτει εξοπλισμό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις δοκιμές κατασκευών μικρής κλίμακας, καθώς επίσης και ελαφρές πειραματικές διατάξεις για εκπαιδευτικούς σκοπούς.

Η ερευνητική ενασχόληση των μελών ΔΕΠ του εργαστήριου εντάσσεται στις ακόλουθες θεματικές περιοχές:

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΔΟΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ

• Στατική και δυναμική προσομοίωση ραβδωτών και επιφανειακών φορέων
• Πεπερασμένα στοιχεία
• Συνοριακά στοιχεία
• Μη-πλεγματικές και ισογεωμετρικές μέθοδοι
• Ελαστοπλαστική ανάλυση
• Οριακή ανάλυση και ανάλυση προσαρμογής
• Μη γραμμικότητα υλικού
• Μη γραμμικότητα γεωμετρίας
• Αλληλεπίδραση εδάφους-κατασκευής
• Ανάλυση πολλαπλών κλιμάκων σε σύνθετα υλικά
• Μέθοδοι μηχανικής μάθησης και τεχνητής νοημοσύνης
• Παράλληλη επεξεργασία σε υπολογιστικά συστήματα υψηλών επιδόσεων
• Ανάλυση υστερητικών συστημάτων
• Ταυτοποίηση μη γραμμικών συστημάτων

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

• Αντισεισμική συμπεριφορά κατασκευών
• Αποτίμηση φέρουσας ικανότητας κατασκευών
• Αποκατάσταση και ενίσχυση κατασκευών
• Ανάλυση ιστορικών κατασκευών
• Βέλτιστος σχεδιασμός κατασκευών
• Ανάλυση και σχεδιασμός κατασκευών με επιρροή αβεβαιοτήτων
• Στοχαστική ανάλυση κατασκευών
• Σεισμική μόνωση κατασκευών

Αποτέλεσμα της ερευνητικής δραστηριότητας του Εργαστηρίου είναι μεγάλος αριθμός δημοσιεύσεων σε διεθνή έγκριτα επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια και η εκπόνηση Διδακτορικών Διατριβών σε επιστημονικές περιοχές αιχμής. Προς επίρρωση των ερευνητικών του στόχων, το προσωπικό του εργαστηρίου συμμετέχει σε πλήθος ερευνητικών έργων τα οποία χρηματοδοτούνται από Εθνικούς και Ευρωπαϊκούς πόρους. Μεταξύ αυτών μπορεί κανείς να υπογραμμίσει τον συντονισμό ενός ERC Advanced Grant και τον συντονισμό ή τη συμμετοχή σε πέντε προγράμματα Horizon 2020.

Εκπαιδευτική δραστηριότητα

Τα μέλη ΔΕΠ του Εργαστηρίου διδάσκουν ή συμμετέχουν στη διδασκαλία δεκαπέντε  προπτυχιακών μαθημάτων στη Σχολή Πολιτικών Μηχανικών (Στατική Ανάλυση Ισοστατικών Φορέων, Στατική Ανάλυση Υπερστατικών Φορέων, Μητρωική Στατική –Πεπερασμένα Στοιχεία για Ραβδωτούς Φορείς, Δυναμική των Κατασκευών, Πλαστική Ανάλυση Φορέων, Ανάλυση Φορέων με Πεπερασμένα Στοιχεία, Γεφυροποιία ΙΙ, Αντισεισμική Αποτίμηση–Ενίσχυση Υφιστάμενων Κατασκευών, Στοχαστικές Μέθοδοι, Επιφανειακοί Φορείς-Ειδικά Θέματα Πεπερασμένων Στοιχείων, Σχεδίαση Τεχνικών Έργων με Η/Υ, Μέθοδοι Επίλυσης με Η/Υ, Επιχειρησιακή Έρευνα και Βελτιστοποίηση, Εργαστήριο Η/Υ-Ανάλυση και Σχεδιασμός Κατασκευών, Ολοκληρωμένο Θέμα Δομοστατικού Σχεδιασμού).

Επίσης διδάσκουν δέκα μεταπτυχιακά μαθήματα στα Διατμηματικά Προγράμματα Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΔΠΜΣ) «Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση Κατασκευών», «Υπολογιστική Μηχανική», «Εφαρμοσμένη Μηχανική», « Επιστήμη Δεδομένων και Μηχανική Μάθηση». Τα μαθήματα αυτά είναι: Εφαρμοσμένη Ανάλυση Ραβδωτών και Επιφανειακών Φορέων, Προχωρημένη Πλαστική Ανάλυση Ραβδωτών Φορέων, Προχωρημένη Δυναμική των Κατασκευών, Μη Γραμμικά Πεπερασμένα Στοιχεία, Συνοριακά Στοιχεία, Στοχαστικά Πεπερασμένα Στοιχεία, Σχεδιασμός Τεχνικών Έργων Ι, Στατική Λειτουργία και Σχεδιασμός των Δομικών Φορέων, Θεωρία Κελυφών, Βέλτιστος Σχεδιασμός των Κατασκευών.

Στο εργαστήριο εκπονείται επίσης πλήθος διπλωματικών και μεταπτυχιακών εργασιών από φοιτητές της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών.

Επιπλέον, σημαντικός αριθμός υποψηφίων διδακτόρων και μετα-διδακτορικών συνεργατών συμβάλλουν στο εκπαιδευτικό και ερευνητικό του έργο.

Erasmus Mundus Program STRAINS (2020-2026)

Το Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών του ΕΜΠ μαζί με άλλα πέντε Ευρωπαϊκά Πανεπιστήμια έχουν αρχίσει να λειτουργούν Διεθνές Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα, με τίτλο STRAINS, διετούς διάρκειας σπουδών, το οποίο θα απονέμει Ευρωπαϊκό τίτλο σπουδών Μaster in «Advanced Solid Mechanics» (https://www.master-strains.eu/).

Εργαστηριακός Εξοπλισμός

Το Εργαστήριο διαθέτει εργαστηριακή υποδομή και εξοπλισμό, που περιλαμβάνει:

• Σεισμική τράπεζα ενός βαθμού ελευθερίας (2.6×1.8), διαδρομής ±250 mm και μέγιστου φορτίου 100κΝ.
• Γερανό μέγιστου φορτίου ανύψωσης 12.5 τόνων
• Ελαφρές πειραματικές διατάξεις για εκπαιδευτικούς σκοπούς.

Οι υπολογιστικές δυνατότητες περιλαμβάνουν:

• Λογισμικά ανοικτού κώδικα γενικού σκοπού:

Α) MSolve (https://github.com.isaar/MSolve): Κώδικας πεπερασμένων στοιχείων προσαρμοσμένος στην επίλυση προβλημάτων Υπολογιστικής Μηχανικής μεγάλης κλίμακας  

Β) FEAP (http://projects.ce.berkeley.edu/feap/): Γενικός κώδικας πεπερασμένων στοιχείων

• Λογισμικά ανοικτού κώδικα συγκεκριμένου σκοπού
• Εμπορικά λογισμικά (π.χ. SAP, Abaqus)
• Παραλληλοποιημένους σταθμούς εργασίας υψηλών επιδόσεων

Μέλη ΔΕΠ: Ε. Σαπουντζάκης (Καθηγ.), Κ. Σπηλιόπουλος (Καθηγ. Διευθυντής Εργαστηρίου), Β. Παπαδόπουλος (Καθηγ.), Ν. Λαγαρός (Καθηγ.), Μ. Νεραντζάκη (Αν. Καθηγ.), Σ. Τριανταφύλλου (Επ. Καθηγ.)

Τεχνικό και Διοικητικό Προσωπικό: Ι. Δελχάς (ΙΔΑΧ), Ε. Μπόνη (ΙΔΑΧ), Τ. Μήτσουρα (ΙΔΑΧ)

Video

Επικοινωνία με το Εργαστήριο

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ *

EMAIL *

ΤΗΛΕΦΩΝΟ

ΜΗΝΥΜΑ

Αποστολή