Ustanovitelj in dolgoletni vodja raziskovalne skupine je prejel najvišja nacionalna in mednarodna priznanja za raziskovalno delo, ki je, kot sam vedno poudarja, vtkano v aktivnosti cele skupine. Najvišje možno priznanje na nacionalni ravni je Zoisova nagrada, ki jo je prejel v letu 2015. Kot je bilo zapisano v obrazložitvi nagrade, »je Peter Fajfar utemeljil sodobno potresno inženirstvo v Sloveniji in s svojimi dosežki odločilno prispeval, da se je ta veja znanosti povzpela v najožji evropski in svetovni vrh.« Omenimo, da so to prestižno nagrado na področju znanosti v njenem dolgoletnem obstoju prejeli le štirje predstavniki inženirskih ved, kar še bolj poudarja pomen dosežka. N2 metoda, ki je podrobneje opisana drugod v tem poročilu, je bila poudarjena kot pomemben prispevek avtorja in raziskovalne skupine v celoti. Ta dosežek je bil v letu 2016 izbran kot eden izmed petih dosežkov na področju tehniških ved, ki so bili predstavljeni v okviru projekta ARRS Odlični v znanosti. Delo Petra Fajfarja in cele raziskovalne skupine je zelo cenjeno v mednarodni inženirski skupnosti za potresno inženirstvo. Za podrobnejši opis glejte razdelek 20 »Statusna in mednarodna odličnost članov programske skupine«. Tukaj le ponovno poudarimo, da je Peter Fajfar s strani vodilnih svetovnih univerz in centrov za potresno inženirstvo priznan kot avtoriteta, čigar dela dosegajo izjemno stopnjo citiranosti. Baza SICRIS ga po številu normiranih citatov v zadnjih 10 letih (NC10 = 3783) postavlja na prvo mesto, ne le v potresnem inženirstvu in širše gradbeništvu, ampak tudi na področju raziskovalne dejavnosti vseh tehniških ved v Sloveniji. Baza Microsoft Academic Search Database ga po citatih uvršča na 54. mesto izmed več kot 175000 strokovnjakov na področju gradbeništva in med prvih 10 raziskovalcev iz področja potresnega inženirstva na svetu ter prvega v Evropi.
COBISS.SI-ID: 7951201
Član programske skupine Peter Fajfar je eden od štirih avtorjev, ki so pripravili knjigo o potresnem projektiranju armiranobetonskih (AB) stavb po evropskem (in slovenskem) standardu Evrokod 8 (EC8). Vsi štirje avtorji so imeli vodilno vlogo pri razvoju standarda. Knjiga na okrog 400 straneh prikazuje osnove potresnih obremenitev in njihov vpliv na stavbe, vključno z geotehničnimi vidiki, daje navodila za zasnovo AB konstrukcij stavb in njihovo temeljenje, obravnava modeliranje ter linearno in nelinearno analizo AB konstrukcij stavb po EC8 ter prikazuje projektiranje, dimenzioniranje in detajliranje AB konstrukcij stavb, vključno s temelji. Knjiga vključuje celovit testni primer realistične stavbe s šestimi nadzemnimi etažami in dvema etažama pod zemljo. Konstrukcijo stavbe sestavljajo stene in okviri. Obravnavani so zasnova konstrukcije, analiza, dimenzioniranje in projektiranje armature vključno z detajli. Knjiga služi kot komentar k delu standarda EC8, ki se nanaša na AB konstrukcije stavb, saj uradni komentar standarda ne obstaja. Knjiga je namenjena dodiplomskim in podiplomskim študentom, predavateljem predmetov s področja potresno odpornega projektiranja in inženirjem v praksi kot pomoč pri korektni uporabi EC8 za projektiranje AB stavb. P.Fajfar je prispeval celotno poglavje o analizi, kjer je med drugim prvič v knjižni obliki celovito prikazana N2 metoda za praktično uporabno nelinearno analizo konstrukcij, ki je bila razvita v okviru programske skupine. Poleg tega je sodeloval pri pripravi ostalih poglavij knjige.
COBISS.SI-ID: 6993505
Ta dosežek je izbran za ilustracijo širokega priznanja dosežkov raziskovalne skupine v svetovnem merilu. Člani skupine so organizirali vrsto odmevnih znanstvenih srečanj (v letih 1992, 1997, 2004 in 2011), ki so postala znana pod enostavnim imenom »Blejska srečanja. Rezultat teh srečanj so bile široko citirane knjige, ki so podajale vizijo vodilnih raziskovalcev področja v svetu o bodočem razvoju potresnega inženirstva. Zelo malo znanstvenih dogodkov lahko večkrat združi najboljše in vodilne raziskovalce na svetu iz najvišje uvrščenih univerz, kot so UC Berkeley, Stanford, Tokyo in Canterbury. Tako so ti dogodki oblikovali forum z močno avtoriteto in vplivom na področju potresnega inženirstva. V letu 2011 je bila tema srečanja »Na projektiranem obnašanju zasnovano potresno inženirstvo – Vizija prožnega odziva družbe na potres«. Udeleženci so ponovno oblikovali referenčno knjigo, ki je podala odgovore na ključna vprašanja sodobnega potresnega inženirsva »Katere vidne spremembe projektantske prakse je prinesla uvedba na projektiranem obnašanju zasnovanega potresnega inženirstva? Katere so kritične potrebe za nadalnji razvoj? Kateri ukrepi so potrebni za upravljanje s temi potrebami? Podani so bili odgovori regionalnih skupin iz Japonske in Azije, ZDA in severne Amerike, Evrope in ostalega sveta (predvsem Nove Zelandije in Čila). Na diskusijo so močno vplivala spoznanja iz tedaj povsem nedavnih rušilnih potresov (Veliki vzhodno japonski – Tohoku potres, Christchurch in Chile) s posebnim poudarkom na katastrofi NE Tokushima. Japonski raziskovalci so nam izkazali veliko čast, da so prišli v težkem času kmalu po potresu. Poglavitni odgovor na zastavljena vprašanja je bil, da moramo usmeriti svoje raziskovalno zanimanje preko ozkih tehničnih vidikov ter postaviti odzivnost družbe kot celote v središče načrtovanja in procesa projektiranja. Udeleženci so razpravljali o tej, v tistem času prelomni ideji in jo razvijali v luči najsodobnejših dosežkov potresnega inženirstva.
COBISS.SI-ID: 2062695
Pomen dosežka: Inkrementna dinamična analiza se v potresnem inženirstvu uporablja za določitev odnosa med intenziteto potresa in poškodovanostjo objekta za vsa stanja poškodovanosti vse do porušitve objekta. Osnovna različica metode upošteva le vpliv slučajnosti potresne obtežbe na poškodovanost objekta, medtem ko se vpliv negotovosti modela objekta zanemari. Z razširitvijo osnovne različice IDA smo omogočili upoštevanje vpliva negotovosti modela na potresni odziv stavbe. Na primerih smo pokazali, da modelnih negotovosti ni možno enostavno zanemariti, saj lahko njihov vpliv precej zmanjša kapaciteto konstrukcije. Nova metoda je sprožila več podobnih študij po svetu. Članek je bil nagrajen kot najbolj citiran članek objavljen v letu 2009 v reviji Earthquake Engineering & Structural Dynamics. Opis: Inkrementna dinamična analiza (IDA) je bila razširjena z uvedbo skupine modelov. Ta skupina modelov odraža epistemične (modelne) negotovosti, in se jih določi na osnovi metode stratificiranega vzorčenja slučajnih spremenljivk (LHS metoda). Z uporabo razširjene IDA lahko merimo tako učinke aleatornih negotovosti, ki jih povezujemo s slučajnostjo gibanja tal med potresom, kot tudi učinke epistemičnih negotovosti ali pa hkratno učinke obeh virov negotovosti. Na primeru je pokazano, da vpliv epistemičnih negotovosti lahko zmanjšuje kapaciteto konstrukcije. Neupoštevanje tega izvora negotovosti posledično pomeni prenizko oceno potresnega tveganja.
COBISS.SI-ID: 4362337
Pomen dosežka: Simulacija potresnega odziva stavb je izjemno kompleksna, saj lahko že manjša sprememba vhodnih podatkov povzroči velike razlike v odzivu. Za zagotavljanje potresne varnosti je zato zelo pomembno, da razumemo kateri parametri modela imajo ključen vpliv na napovedovanje poškodovanosti stavbe. Z rezultati študije smo pokazali, da se pomembnost vhodnih podatkov modela spreminja s poškodovanostjo modela. Čeprav imajo opečna polnila zelo velik vpliv na togost in nosilnost stavbe, je za oceno stanje blizu porušitve objekta bistveno bolj pomembno, da natančno opišemo deformacijsko kapaciteto stebrov. Nov vpogled v preučevanje potresnega odziva stavb, je sprožil zanimanje raziskovalcev po svetu. Opis: Preučevali smo občutljivost parametrov potresnega odziva armiranobetonskih okvirov s polnili zaradi negotovih vhodnih parametrov modela. Potresni odziv obravnavanih stavb smo določali s poenostavljeno nelinearno potresno analizo, ki temelji na potisni analizi in neelastičnih spektrih odziva. Analizirali smo štiri armiranobetonske okvire s polnili, ki smo jih modelirali z nelinearnimi modeli s koncentrirano plastičnostjo. Opečno polnilo smo modelirali z diagonalami, ki prenašajo obremenitev le v tlaku. Rezultati so pokazali, da ima negotovost mehanskih lastnosti zidanih polnil največji vpliv na potresne zahteve, ki ustrezajo mejnemu stanju omejenih poškodb in mejnemu stanju močnih poškodb, medtem ko so potresne zahteve v okolici mejnega stanja blizu porušitve najbolj odvisne od mejnih rotacij v stebrih ali natezne trdnosti zidanih polnil. Manjša nosilnost opečnih polnil lahko celo poveča kapaciteto konstrukcija v smislu potresa, ki povzroči stanje blizu porušitve objekta.
COBISS.SI-ID: 5776993
Pomen dosežka: Predstavljeni so edinstveni eksperimentalni rezultati (zaradi svoje velikosti so stene redko preizkušane; samo nekaj eksperimentov je bilo do sedaj narejenih na potresnih mizah; še posebej to velja za povezane stene, za katere ustrezni eksperimenti praktično niso obstajali). Zato je bilo zanimanje raziskovalcev za objavo teh rezultatov veliko. Vzporedno razviti numerični model je bil kasneje uporabljen v več vnaprejšnjih napovedih odziva armiranobetonskih sten na potresnih mizah. Pri dveh takšnih napovedih je bila raziskovalna skupina najuspešnejša med vodilnimi inštitucijami na področju potresnega inženirstva. Za ta dosežka je skupina dobila prestižno nagrado NEES (Network of Earthquake Engineering Simulation). Ta dosežka in nagrado je ARRS izbral kot pomemben raziskovalni dosežek v letu 2012. Opis: Na potresni mizi smo v merilu 1:3 naredili preizkus 5 nadstropne tanke, šibko armirane, stene z odprtinami, ki predstavlja izsek iz tipične stanovanjske stavbe z velikim procentom sten. Testirana konstrukcija je bla sestavljena iz dveh sten T prečnega prereza, ki sta bili obrnjeni ena proti drugi s stojinama. Steni sta bili povezani na nivoju vsake etaže s prečko in ploščo. Naredili smo niz enoosnih in dvoosnih preizkusov. Robne elemente sten smo armirali z dvema različnima armaturnima sklopoma, ki sta zagotavljala različni stopnji objetja. Pri potresih z zmerno intenziteto je bil odziv šibko objetih robnih področij prirobnic (uporabljena so bila tanka U stremena) zadovoljiv. Zaradi interakcije med gredo in ploščo in zaradi tega ker je plošča bila občutno debelejša kot v prototipnih konstrukcijah, je bila prečka znatno močnejša kot smo pričakovali. To je pri dvoosnem testu, povzročilo krhko strižno porušitev preobremenjenih sten. Analizirana stena je imela veliko nosilnost in majhno duktilnost. Glavne ugotovitve eksperimenta smo potrdili tudi s post eksperimentalnimi analitičnimi študijami. Pri tem smo uporabili lastni 3D MVLEM element, ki smo ga vgradili v najbolj sodoben odprto-kodni programski sistem.
COBISS.SI-ID: 7937121
V obdobju poročanja je programska skupina zaključila skoraj 20-letni cikel sodelovanja v velikih projektih evropskih okvirnih programov (ECOLEADER, PRECAST, SAFECAST, SAFECLADDING), ki so raziskovali kompleksen problem potresnega odziva armiranobetonskih montažnih konstrukcij. Projekte so predlagala in vodila združenja evropskih proizvajalcev montažnih konstrukcij (glejte tudi opis izjemnega družbeno - ekonomskega dosežka). Obnašanje in varnost montažnih sistemov sta odvisna predvsem od obnašanja specifičnih stikov med posameznimi montažnimi elementi. Zato je bil prvi in ključni cilj raziskav razumeti zapletene mehanizme odziva značilnih stikov na potresni vpliv in nato razviti ustrezne numerične modele. S temi modeli (ki so bili do sedaj slabo razviti, ali pa jih sploh niso obstajali) je bilo nato možno študirati kompleksen nelinearen potresni odziv montažnih sistemov in narediti študije tveganja za različne tipologije takšnih stavb. Raziskave smo zaključili s formuliranjem postopkov projektiranja, ki smo jih objavili v pred-normativnih dokumentih standarda EC8. Vsi trije članki so pogosto citirani takoj od objave. Ad a) Stik z moznikom med nosilci in stebri se tipično uporablja v evropski praksi. Varnost stavb je močno odvisna od teh stikov. Za takšen stik sta možna dva tipa porušitve: (i) lokalna porušitev, ki jo povzročita sočasno tečenje moznika in droblenje okolišnega betona ter (ii) globalna porušitev, ki jo določa odluščenje zunanje plasti betona pred moznikom. Globalni mehanizem je bil bistveno manj raziskan in obstoječi postopki za oceno globalne nosilnosti so preveč konzervativni, ker ne upoštevajo ustrezno ugodnega učinka zaprtih stremen. V tem članku smo predlagali nov postopek za oceno globalne nosilnosti, ki temelji na metodi razpor-in-vezi. Primerjava izračunane nosilnosti z eksperimentalnimi rezultati je pokazala učinkovitost predlaganega modela. Model je že tudi pomembno izboljšal projektantsko prakso. Ad b) Med nedavnimi potresi v Italiji je prišlo do številnih padcev fasadnih panelov. Pokazalo se je, da so stiki s kladivasto ploščico najbolj slabo raziskani in najšibkejši stiki v industrijskih montažnih konstrukcijah. Na podlagi rezultatov številnih eksperimentov (cikličnih testov, cikličnih testov z visoko hitrostjo in testov na potresni mizi) sedaj razumemo odziv teh stikov, kar je omogočilo razvoj ustreznih modelov. Ad c) Raziskali smo potresna ranljivost za dvanajst razredov industrijskih montažnih armiranobetonskih hal. Funkcije ranljivosti so določene na podlagi nelinearnih dinamičnih analiz vzorčnih stavb ob upoštevanju izbranih seizmičnih dogodkov. Rezultati študije so uporabni pri oceni potresnega tveganja in oceni izgub portfelja montažnih stavb, kjer so poleg porušitve stavb upoštevana druga stanja poškodovanosti, določena na podlagi fizikalnih poškodb vertikalnih panelov, horizontalnih panelov in zidanih polnil.
COBISS.SI-ID: 6916705
Pomen dosežka: Mostovi so ena izmed najbolj kritičnih konstrukcij, ki se gradijo v okviru prometnic. Ključno vplivajo na odzivnost družbe v primeru naravnih nesreč. Navkljub temu je obstoječe literature, ki je namenjena tem pomembnim inženirskim konstrukcijam, malo, še zlasti tiste, ki se nanaša na njihovo analizo in projektiranje za vpliv potresne obtežbe. Ta knjiga je pomemben prispevek k precej skromni literaturi, ki se nanaša na potresni odziv mostov. Opis: Osrednja tema knjige so neelastične metode za projektiranje in oceno potresnega odziva mostov, katerim je v preteklih nekaj letih posvečeno veliko pozornosti in se postopoma uvajajo tudi v najnovejše standarde. Večina teh metod je bila primarno namenjena analizi stavb. Ker je potresni odziv mostov precej drugačen, se tako raziskovalci kot tudi projektanti pri njihovi uporabi srečujejo z vrsto dilem. Knjiga ima zato dva cilja: 1) da predstavi vse pomembne metode (vključno z vsemi posebnostmi, ki se nanašajo na analizo mostov), ki spadajo v omenjeno kategorijo, in to tako, da jih je možno enostavno razumeti in uporabiti, in 2) da jih prikaže kritično in sicer na posebej izbranih primerih, s pomočjo katerih analizira omejitve in učinkovitost teh metod, ter ponuja ustrezne kritične komentarje. Knjiga je dragoceno orodje tako za raziskovalce kot tudi za projektante, ki se ukvarjajo s projektiranjem mostov na potresnih območjih in oceno njihovega potresnega odziva, saj jim predstavi in približa obstoječe analitične metode in orodja, predvsem pa jim pomaga pri izbiri najbolj primerne metode za analizo mostu, ki ga obravnavajo. Knjiga je rezultat raziskovalnega dela članov skupine TG11 – »Seismic design, assessment and retrofit of bridges«, ki dela pod okriljem Evropskega združenja za potresno inženirstvo.
COBISS.SI-ID: 5829729
Pomen dosežka: Predstavljen je celosten pristop k diagnostiki stanja objektov kulturne dediščine, na primeru gradu Pišece, cerkve sv. Janeza Krstnika v Žičah in kamnite stavbe v Posočju. Pristop omogoča načrtovanje sanacijskih in utrditvenih ukrepov z minimiziranjem posegov v konstrukcijo in arhitekturne elemente teh stavb. Temelji na kombinaciji in-situ preiskav in numerični analizi odziva stavb na različne obremenitve, vključno s potresno obtežbo. In-situ preiskave, ki so kombinacija neporušnih (NDT), delno porušnih (MDT) in porušnih (DT) preiskav, zagotavljajo realne podatke o lastnostih materialov in konstrukcijskih elementov ter njihovi morfologiji. Te podatke uporabimo v numerični analizi, s katero nedvoumno pojasnimo vzroke za nastanek detektiranih poškodb. Predlagan pristop je pritegnil številne raziskovalce, kar dokazuje število citatov članka. Nadaljnji razvoj pristopa, s kombinacijo večjega števila NDT, je pripeljal do uporabe metod slikanja na področju stavb kulturne dediščine. Opis: V preglednem znanstvenem članku smo zbrali in analizirali rezultate obsežnih in situ raziskav in rezultate numeričnih analiz objektov kulturne dediščine (grad Pišece, cerkev kartuzijanskega samostana v Žičah, kamnita hiša v Posočju), ki se razlikujejo v starosti, konstrukcijskem sistemu in morfologiji zidov. Za diagnostiko stanja smo uporabili različne NDT/MDT/DT metode preskušanja, za določanje potresne odpornosti pa metodo konstrukcijskih (SEM) in končnih (FEM) elementov. V prispevku argumentirano predstavimo, katera izmed metod je učinkovita v odkrivanju določenega problema/anomalije. Ena vrsta preiskave ni nikoli dovolj. Vedno je treba izbrati kombinacijo različnih NDT/MDT/DT preiskav. Če DT niso dovoljene, je treba kombinacijo različnih NDT preiskav kombinirati vsaj z odvzemom manjših vrtin (mehanske lastnosti malte in zidaka) in izvedbo video-boroskopije, s pomočjo katere posnamemo vsaj morfologijo zidu. Stroški predhodnih preiskav se bodo vedno povrnili, če ne že v fazi pripravljanja projektne dokumentacije, pa zagotovo v fazi izvedbe obnove objekta.
COBISS.SI-ID: 4963681
Pomen dosežka: Ometi s stenskimi slikami (praviloma freskami) so podvrženi poškodbam že pri manjših potresih, pri katerih konstrukcija sama ni poškodovana. Praviloma pride do ločitve dela ometa s stensko sliko od zidu ali od grobega ometa. Treba je izpostaviti, da je vrednost stenskih pogosto bistveno višja od vrednosti konstrukcije. Restavriranje stenskih slik, ki so odstopile od podlage, se izvaja z ne-konstrukcijskim injektiranjem. V prispevku je prvič opravljen pregled slovenske konservatorske prakse na tem področju, od leta 1950 do danes. V nadaljevanju je opravljena primerjava z evropsko prakso ne-konstrukcijskega injektiranja, ki pokaže, da slovenski restavratorji danes pripravljajo mešanice za injektiranje sami (po meri narejene mešanice) in pri tem uporabljajo predvsem hidratizirano apno, v evropski konservatorski praksi pa se uporabljajo komercialne mešanice in po meri narejene mešanice na bazi hidravličnega apna. Prikazan je tudi inovativen pristop k razvoju novih ne-konstrukcijskih mešanic na bazi apna, ki temelji na treh nivojih testov. V prvi nivo vključimo veliko različnih sestav in s preprostim testom krčenja zaradi sušenja izločimo tiste, ki so neustrezne. V drugem nivoju ovrednotimo večino lastnosti mešanic v svežem stanju, v strjenem stanju pa samo krčenje v skodelicah, ki simulirajo malto v zidu. Za nadaljnje preiskave v tretjem nivoju izberemo eno ali dve najboljši sestavi. V tretjem nivoju s pomočjo kombinacije velikega števila preiskav natančno ovrednotimo sposobnost injektiranja v svežem stanju, v strjenem stanju pa relevantne fizikalne in mehanske lastnosti injekcijskih mešanic. Opis: Namen predstavljene študije je optimizacija sestave po meri narejene injekcijske mešanice s hidratiziranim apnom kot edinim vezivom. Obdelavnost svežih mešanic ter fizikalne, mehanske in reološke lastnosti strjenih mešanic smo izboljšali z dvema ukrepoma: z zmanjšanjem količine vode z uporabo PCE superplastifikatorja in z zamenjavo dela veziva z inertnim polnilom v obliki apnenčeve moke z optimalno porazdelitvijo delcev po velikosti. Cilj je bil doseči največjo možno prostorninsko stabilnost in trdnost injekcijske mešanice v strjenem stanju. Rezultati so pokazali, da je najboljše lastnosti dosegla sestava iz enega prostorninskega deleža apna CL 90-S in treh deležev apnenčeve moke ter s 0,5 % PCE superplastifikatorja. Ta mešanica je izpolnila tudi večino kriterijev, ki so za nekonstrukcijske injekcijske mešanice podani s strani različnih raziskovalcev. Zato je potencialno primerna za utrditev ometov s stenskimi slikami, ki so odstopili od podlage.
COBISS.SI-ID: 7486561