مطالعه موردی رفتار لرزه ای سازه بنایی کلافدار در زلزله سرپل ذهاب با ساده‌سازی مدل المان محدود بر اساس مشاهدات مودهای شکست

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

2 استاد مدعو، دانشکده معماری، پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

ساختمان بنایی کلافدار که در آن تمام یا بخشی از بارهای قائم و تمامی بار جانبی در هر دو امتداد اصلی ساختمان توسط دیوارهای با مصالح بنایی غیرمسلح تحمل می ­شود، در بخش مدیترانه­ ای اروپا، آمریکای لاتین، خاورمیانه، آسیای جنوبی و خاور دور به‌صورت گسترده­ای رواج دارد. تجارب زلزله ­های گذشته و نتایج آزمایش­ها نشان می­ دهد ساختمان­ های بنایی کلافدار اگر به‌درستی ساخته شده باشند پاسخ لرزه­ ای مناسبی نشان خواهند داد. در نتیجه جایی که مصالح بنایی به دلایل اقتصادی و سنتی به‌صورت گسترده استفاده می­ شود، یک انتخاب خوب برای نواحی لرزه‌خیز است. در این مقاله نخست به بررسی میدانی پنج ساختمان بنایی پس از زلزله سرپل ذهاب پرداخته شده است. نتیجه این مطالعات نشان می­ دهد رفتار لرزه ­ای ساختمان­ های بنایی کلافدار در مقایسه با ده­ ها ساختمان­ اسکلت بتنی و فولادی که آسیب جدی دیده ­اند بسیار مطلوب­تر بوده است. در ادامه رفتار دو گونه اصلی از ساختمان­ های بنایی دو طبقه سرپل ذهاب شامل دیوار بنایی با کلاف افقی و دیوار بنایی با کلاف افقی و قائم به‌صورت المان محدود در نرم‌افزار آباکوس تحلیل گردیده است. با استفاده از تحلیل خطی المان محدود به‌خوبی مسیر بار و ترک‌ها در سازه بنایی کلافدار قابل مطالعه است. نتیجه این تحلیل به‌خوبی با مودهای شکست نمونه ­های واقعی آسیب‌دیده در زلزله سرپل ذهاب منطبق بوده است.

کلیدواژه‌ها


  1. Brzev, S. (2007) Earthquake Resistant Confined Masonry Construction. National Information Center of Earthquake Engineering (NICEE), India.
  2. BHRC (2015) Standard No 2800. Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. 4th Edition, Building and Housing Research Center, Tehran, Iran (in Persian).
  3. Yáñez, F., Astroza, M., Holmberg, A., and Ogaz, O. (2004) Behavior of confined masonry shear walls with large openings. Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, Paper No. 3438.
  4. Shakarami, B., Kabir, M.Z., and Sistani Nezhad, R. (2018) Parametric Study on Confined Masonry Walls Subjected to In-plane Cyclic Loading through Numerical Modeling. AUT Journal of Civil Engineering2(1), 49-58.
  5. Torrisi, G.S., Crisafulli, F.J., and Pavese, A. (2012) An innovative model for the in-plane nonlinear analysis of confined masonry and infilled frame structures. Proceedings of the 15th World Conference on Earthquake Engineering, Sept, 24-28.
  6. Alcocer, S.M., Arias, J.G., and Vázquez, A. (2004) Response assessment of Mexican confined masonry structures through shaking table tests. Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, Paper (No. 2130).
  7. Tena-Colunga, A., Juarez-Angeles, A., and Salinas-Vallejo, V.H. (2009) Cyclic behavior of combined and confined masonry walls. Engineering Structures, 31(1), 240-259.
  8. Ruiz-García, J. and Negrete, M. (2009) Drift-based fragility assessment of confined masonry walls in seismic zones. Engineering Structures31(1), 170-181.
  9. Medeiros, P., Vasconcelos, G., Lourenço, P.B., and Gouveia, J. (2013) Numerical modelling of non-confined and confined masonry walls. Construction and Building Materials41, 968-976.
  10. Janaraj, T. and Dhanasekar, M. (2014) Finite element analysis of the in-plane shear behaviour of masonry panels confined with reinforced grouted cores. Construction and Building Materials65, 495-506.
  11. Marques, R. and Lourenço, P.B. (2014) Unreinforced and confined masonry buildings in seismic regions: Validation of macro-element models and cost analysis. Engineering Structures, 64, 52-67.
  12. Okail, H., Abdelrahman, A., Abdelkhalik, A., and Metwaly, M. (2016) Experimental and analytical investigation of the lateral load response of confined masonry walls. HBRC Journal12(1), 33-46.
  13. Tabeshpour, M.R. (2011) Seismic Behavior of Masonry Buildings and Construction Details (Civil and Architecture). 2nd Edition, Fadak Issatis Publisher, Tehran, Iran (in Persian).
  14. Tabeshpour, M.R. and Noorifard, A. (Under Publication) Phenomenological Analysis of Failure Modes in Sarpol-e-Zahab Earthquake (Based on Understanding the Strength of Materials). Banae Danesh Publisher, Tehran, Iran (in Persian).
  15. Ministry of Roads and Urban Development (2013) Iranian National Building Code, Part 6. Design Loads for Buildings. Islamic Republic of Iran, Tehran, Iran (in Persian).
  16. BHRC (2006) Standard No 2800. Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. 3rd Edition, Building and Housing Research Center, Tehran, Iran (in Persian).