Rezime

Nearmirane zidane konstrukcije pored svoje duge tradicije, čak i pored razvijanja različitih savremenih materijala za građenje tokom vremena, nalaze veoma široku primenu i danas, i to pre svega zbog raznovrsnih prednosti koje poseduje ovakav tip konstrukcija. Međutim sa druge strane i pored svoje duge istorije primetan je značajan nedostatak njihovih numeričkih i eksperimentalnih istraživanja. Detaljnija analiza ovog tipa konstrukcija predstavlja veoma složen i izazovan zadatak, kako zbog anizotropnog ponašanja materijala tako i zbog činjenice da je ovaj tip konstrukcije veoma ranjiv na delovanje horizontalnog opterećenja kakvo je upravo opterećenje od zemljotresa. Upravo tema projekta SERA-AIMS koji je deo ovog master rada daje sliku ponašanja ovog tipa konstrukcije pri dejstvu zemljotresa dogođenog u Petrovcu u Crnoj Gori 1979. godine. Numeričkom analizom koja je obavljena primenom softvera SAP2000, a koji za potrebe modeliranja koristi metod konačnih elemenata, izvršene su statičke i dinamičke analize koje su definisale kompletan dinamički odgovor konstrukcije. Po samom nazivu projekta (Adjacent Interacting Masonry Structures) može se zaključiti da je težište analiza stavljeno na međusobnu interakciju dve susedne zidane konstrukcije, koje su upravo obrađene ovim master radom. Numerička analiza dve susedne zidane konstrukcije započeta je definisanjem osnovnih materijalnih i geometrijskih karakteristika elemenata. U cilju što boljeg određivanja stvarnog ponašanja konstrukcije bilo je neophodno određene materijalne karakteristike softverski kalibrisati sa stvarno dobijenim na ispitanim uzorcima. Nakon formiranja 3D modela konstrukcije sa odgovarajuće zadatim nelinearnostima, prešlo se na detaljniju numeričku analizu. Pre definisanja kompletnog odgovora konstrukcije a nakon formiranja proračunskog modela, kako bi se inicijalno utvrdilo da prilikom modeliranja nije napravljen labilan statički sistem, puštena je modalna analiza koja je svojim rezultatima to i potvrdila. Nakon početnih linearnih analiza, prešlo se na fazu definisanja konačnog odgovora konstrukcije. Za tako nešto bilo je neophodno izvršiti nelinearne statičke i dinamičke analize. Kao početni pokazatelj kapaciteta i nosivosti konstrukcije izvršene su nelinearne statičke (pushover) analize koje su dale odgovor pri kojim vrednostima spektralnih ubrzanja možemo očekivati pojavu nelinearnog ponašanja i formiranja labilnog sistema, a kako bi se utvrdilo da li će i kada usled zadatog zemljotresnog opterećenja zaista do nelinearnog ponašanja i doći bilo je neophodno pushover krive porediti sa krivama spektra odgovora. Poređenjem krivih utvrđeno je da se za 50% vrednosti zadatog zemljotresnog opterećenja može očekivati pojava nelinearnog ponašanja na konstrukciji odnosno stvaranje prvih pukotina u zidovima. Nelinearnim dinamičkim analizama koje su zatim usledile izvršena je potvrda rezultata dobijenih poređenjem pushover i spektralnih krivih ali je i dobijen kompletan dinamički odgovor konstrukcije za celokupan vremenski tok trajanja zemljotresne pobude i to za svaki vremenski inkrement. Analizama je bilo potrebno definisati pomeranja tačaka krova konstrukcije, otvaranje/zatvaranje interfejsa između objekata, kao i definisanje sila smicanja u bazi. Na samom kraju definisane su dispozicije pukotina nastalih usled zadatog opterećenja i to za svaku fasadu ponaosob kao i za svaki nivo zemljotresne pobude koji treba zadati na stvarnom modelu. Nakon izvršene kompletne numeričke analize zidanih konstrukcija, u sklopu planova budućih istraživanja, prikazan je proces određivanja predikcije (predviđanja) budućih rezultata na osnovu iskustva, pritom koristeći metodologiju rada biološkog nervnog sistema koji se pokazao znatno moćnijim u obradi podataka čak i u poređenju sa najsavremenijim računarima, i koji nalazi sve veću primenu u mnogim oblastima. Cilj ove analize je bio isključivo pokazati način rada veštačkih neuronskih mreža, kao i ciljeve njihove primene u budućnosti a koje određene probleme znatno mogu ubrzati i uprostiti. Za potrebe pokazivanja rada veštačkih neuronskih mreža, manipulisalo se rezultatima spektra odgovora posmatrane konstrukcije, koji je iako linearan problem poslužio za sagledavanje ciljeva primene veštačkih neuronskih mreža. Iz analize se moglo utvrditi da ovaj princip obrade podataka predstavlja iterativan proces, a pored toga se mogla sagledati sama procesna moć neuronskih mreža i zaključiti da je jedna od velikih prednosti ovog načina procesuiranja podataka taj što jednom formirane iteracije (arhitekture neuronskih mreža) mogu poslužiti ne samo za ovde razmatran problem već i za bilo koje dalje pravce istraživanja. Na kraju pored svega navedenog moglo se zaključiti da je još jedna velika prednost primene veštačkih neuronskih mreža mogućnost obavljanja parametarskih analiza koje nam za rezultat daju pojedinačne procentualne uticaje ulaznih parametara na izlazne rezultate.