ارزیابی خرابی لرزه ای سازه بتن آرمه با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی
چکیده
در این مقاله، شاخص خرابی مبتنی بر سختی (DI_c) معرفی می‌شود و با یک رابطه‌ی ساده بر اساس پاسخ غیرخطی گرفته‌شده از روش استاتیکی غیرخطی، بیان می‌شود. این شاخص کارآمد است زیرا تنها یک‌بار نیاز داریم تا تحلیل پوش اور را برای بارهای اینرسی به‌دست‌آمده از روش استاتیکی معادل که در BIS 1893 آمده است، انجام دهیم تا میزان خرابی سازه که مورد سؤال است، به دست آید. این شاخص برای ارزیابی خرابی نمونه قاب‌های بتن‌آرمه که نماینده‌ی سازه‌های مختلف هستند، به‌کار رفته است. برای گسترش DI_c برای سطوح عملکرد مختلف تعریف‌شده در FEMA 356، مقادیر خرابی به شاخص خرابی مبتنی بر دریفت (تغییر مکان جانبی) ربط داده‌شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که DI_c با مقادیر خرابی دریفت هم‌خوانی دارد و ابزار ارزشمندی برای کاربردهای عملی است.
1. معرفی
طراحی و ساخت در هند در سطح دولتی یا محلی، معمولاً با استفاده از آیین‌نامه‌های تألیف شده توسط اداره‌ی کل استانداردهای هند، تحت نظارت واقع می‌شود. آیین‌نامه‌هایی که توسط ادارات محلی اختیار و اجرا می‌شوند، کمترین الزامات را برای تأمین ایمنی جانی و مالی در مقابل آتش و سایر تهدیدات دارند. این آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای اجازه‌‌ی طراحی یک سازه‌ی بتن‌آرمه‌ای را می‌دهد که می‌تواند خرابی‌های قابل تعمیری در حین زلزله‌های متوسط و جزئی را متحمل شود. در حین زلزله‌های قوی، این سازه‌ها خرابی‌های غیرقابل تعمیری را متحمل می‌شوند یا فرومی‌ریزند. با هدف قرار دادن انتقال تصمیم‌های مربوط به ایمنی، کار طراحی به سمت روش پیش‌گویانه‌ی ارزیابی عملکرد لرزه‌ای محتمل، منسوب به طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد (PBSD)، حرکت کرده است. طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد، به روش تحلیلی اطلاق می‌شود که در آن معیارهای طراحی سازه در قالب دست‌یابی به دسته‌ای از اهداف عملکردی توصیف می‌شود. اهداف عملکردی، حالاتی از خطر قابل‌قبول هستند که متحمل سطوح مختلف خرابی و تلفات متعاقبی که درنتیجه‌ی آن خرابی رخ می‌دهد، می‌شوند. (Ghobarah، 2000، FEMA 445، 2006)
8. نتیجه‌گیری
ارزیابی خرابی‌های سازه‌ای سازه‌های بتن‌آرمه توسط بازرسی، برای دسته‌ای از ساختمان‌ها برای نشان دادن ساختمان‌ها و اعضای سازه‌ای در معرض تهدیدهای ایمنی جانی، مناسب خواهد بود. تحلیل دینامیکی غیرخطی در ارزیابی خرابی لرزه‌ای به‌طور گسترده به کار رفته است اما دانسته شده است که برای تعیین رفتار سازه‌های بتن‌آرمه‌ی موجود، که وابسته به جابه‌جایی و تغییر شکل غیر الاستیک تا مرحله‌ی فروریزش هستند، ناسازگار هستند. تحلیل پوش اور که رویکردی ساده و مؤثر برای ارزیابی تحمل بارهای جانبی غیرخطی دسته‌ی گسترده‌ای از سازه‌های موجود و تازه است که ارائه‌شده که به محدودیت‌های آن کاملاً اشاره شده است. شاخص خرابی سختی ارائه‌شده توسط Ghorbarah et al. در رابطه‌ی (22)، رویکرد ساده و آسانی برای تعیین خرابی سازه‌های بتن‌آرمه با استفاده از روش استاتیکی غیرخطی، ارائه می‌دهد. برای تعیین شاخص خرابی سختی، تحلیل پوش اور، دو بار اجرا شده است، یکی قبل از در معرض زلزله قرار گرفتن سازه بتن‌آرمه و دیگری بعد از در معرض تاریخچه‌ی زمانی زلزله قرار گرفتن سازه. شاخص خرابی سختی دارای این محدودیت است که، اثرات تجمعی را در نظر نمی‌گیرد و خرابی سازه‌ها را از اولین ترک ایجادشده تا مقدار خرابی بالاتر، تعیین می‌کند.
Abstract
In this paper, stiffness based damage index (DIc) is introduced and expressed as a simple formula based on nonlinear response got from nonlinear static procedures. It is useful because only once the pushover has to be performed for the inertia loads obtained from equivalent static method given in BIS 1893, to show the degree of damage of structure in question. It is employed to the damage assessment of example RC frames representing different structures. To extend DIc for different performance levels defined in FEMA 356, the damage values are related to drift based damage index. Results show that DIc agrees with drift damage values and is valuable tool for practical applications.
1. Introduction
Design and construction in India is generally regulated at the state or local level using codes provided by the bureau of Indian standards. When adopted and enforced by local authorities, building codes are intended to establish minimum requirements for providing safety to life and property from fire and other hazards. These seismic design codes allow designing a reinforced concrete structure which can experience the repairable damages during minor and moderate earthquakes. During strong earthquakes, these structures have experienced irreparable damages or they were collapsing. With an aim to communicate the safety-related decisions, design practice has been moved towards the predictive method of assessing potential seismic performance, known as Performance Based Seismic Design (PBSD). PBSD refers to the methodology in which structural design criteria’s are expressed in terms of achieving a set of performance objectives. Performance objectives are statements of the acceptable risk of incurring different levels of damage and the consequential losses that occur as a result of the damage (Ghobarah, 2000; FEMA 445, 2006).
8. Conclusions
Assessment of the structural damages of RC structures by inspection will be proper for a class of building to show buildings and structural components representing life-safety hazards. Nonlinear dynamic analysis has been extensively used in seismic damage assessment, but was found to be inconsistent for determination of the behavior of existing RC structures which are dependent on inelastic displacement and deformation up to collapse. The pushover analysis is promising simple and efficient approach of evaluation of inelastic lateral loads resistance of large class of existing and new structures, provided that its limitations are fully addressed. Stiffness damage index given by Ghobarah et al., in Eq. (22), provides a simple and ease approach of damage evaluation of RC structures using nonlinear static procedure. For stiffness damage index evaluation pushover analysis has been performed twice, once before subjecting RC structure to earthquake, and once after subjecting to earthquake time history. Stiffness damage index has limitation that it does not addresses the cumulative effects, and evaluates the structures damage for first crack resulting to higher damage value.
چکیده
1. معرفی
2. شاخص خرابی
3. توابع خرابی
4. سطوح عملکرد FEMA
5. قاب‌های بتن‌آرمه‌ی نمونه
6. تحلیل پوش اور استاتیکی غیرخطی
7. محاسبات شاخص سختی برای قاب‌های موردمطالعه
8. نتیجه‌گیری
Abstract
1. Introduction
2. Damage Index
3. Damage Functions
4. FEMA Performance Levels
5. Example RC frames
6. Nonlinear Static Pushover Analyses
7. Computation of DI for the Study Frames
8. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه