ارزیابی آسیب‌پذیری قاب‌های ضعیف بتن مسلح مقاوم شده با روش‌ها و ترازهای مختلف به کمک منحنی شکنندگی و تحلیل هزینه فایده

پيام اسدي, حسین بهارلو

چکیده


با کمک راهکارهای مختلف سازه‌ای مانند افزودن عناصر جدید لرزه‌بر و یا افزایش مقاومت و شکل‌پذیری عناصر موجود، ظرفیت سازه‌های ضعیف در برابر تحریک زلزله تا حد پذیرش آیین‌نامه بهسازی افزایش می‌یابد. اما با توجه به احتمالاتی بودن اثر تحریک زلزله، لازم است اثر این مقاوم‌سازی بر روی عملکرد احتمالاتی سازه سنجیده شود. در این مقاله، با توجه به تنوع راهکارهای مقاوم‌سازی و امکان انجام آن در ترازهای مختلف، چارچوبی با استفاده از منحنی‌های شکنندگی استفاده شده است، تا ضمن لحاظ اثرات احتمالاتی رخداد زلزله، به کمک تحلیل هزینه‌فایده بهترین و مناسب‌ترین راهکار مقاوم‌سازی انتخاب گردد. بدین‌منظور، دو روش اضافه کردن دیوار برشی بتن‌آرمه و استفاده از ورق‌های الیاف کربنی مسلح پلیمری (CFRP) برای مقاوم‌سازی سازه‌های ضعیف بتنی استفاده شده است. آسیب‌پذیری سازه‌های مقاوم شده در ترازهای مختلف مقاوم‌سازی،  نسبت به سازه ضعیف اولیه ارزیابی شده است. نتایج تحلیل‌ها برای سازه‌های 5، 8 و 15 طبقه مورد بررسی، نشان داده است که استفاده از ورق‌های CFRP همواره اقتصادی‌تر است، ولی چون دیوارهای برشی در شدت‌های بالای زلزله، احتمال فراگذشت از حدود عملکردی آستانه فروریزش را بیشتر کاهش می‌دهند، در سازه‌های بلند که آسیب‌پذیرتر هستند، نسبت ‌فایده به هزینه، دو روش به یکدیگر نزدیک شده‌اند.


موضوع


مقاوم‌سازی، منحنی شکنندگی، هزینه آسیب، تحلیل هزینه‌فایده، الیاف کربنی مسلح پلیمری، دیوار برشی

مراجع


Maheri, M. (2005) Recent Advances in Seismic Retrofit of RC Frames. Asian Journal of Civil Engineering (Building & Housing), 6(5), 373-391.

Sokkary, H. and Galal, K. (2008) Analytical Investigation of the Seismic Performance of RC Frames Rehabilitated Using Different Rehabilitation Techniques. Engineering Structures, 31, 1955-1966.

Mowrtage, W. (2014) Simple Strengthening Techniques and New Technologist for Seismic Safety of Existing Building: Recent Research and Applications in Turkey. International Burdur Earthquake & Environment Symposium (IBEES2015) Uluslararası Burdur Deprem ve Cevre Sempozyumu 7-9 May 2015, Mehmet Akif Ersoy University, Burdur-Türkiye.

Melani, A., Khare, R.K., Dhakal, R.P. and Mander, J.B. (2015) Seismic risk assessment of low rise RC frame structure. Structures, 5, 13-22.

Choi, S.V. (2017) Investigation on the seismic retrofit positions of FRP jackets for RC frames using multi-objective optimization. Composites Part B: Engineering, 123(15), 34-44.

Seifi, A., Mohammad, A., Mohammad, S., and Zareian, S. (2017) Improving seismic performance of old-type RC frames using NSM technique and FRP jackets. Engineering Structures, 147(15), 705-723.

Hueste, M. and Bai, J. (2007) Seismic Retrofit of a Reinforced Concrete Fat-Slab Structure: Part II: Seismic Fragility Analysis. Engineering Structures, 29, 1178-1188.

Padgett, J.E., Dennemann, K., and Ghosh, J. (2009) Risk-Based Seismic Life-Cycle Cost–Benefit (LCC-B) Analysis for Bridge Retrofit Assessment. Structural Safety, 32, 165-173.

Wen, Y.K. and Kang, Y.J. (2001) Minimum building life-cycle cost design criteria. I: Methodology. Journal of Structural Engineering, 127(3), 330-337.

Kyriakides, N.C., Chrysostomou, C.Z., Tantele, E.A., and Votsis, R.A. (2015) Framework for the derivation of analytical fragility curves and life cycle cost analysis for non-seismically designed buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 78, 116-126.

Tarfan, S., Banazadeh, M., and Esteghamati, M.Z. (2018) Probabilistic seismic assessment of non-ductile RC buildings retrofitted using pre-tensioned aramid fiber reinforced polymer belts. Composite Structures, 208, 865-878.

Valente, M., and Milani, G. (2018) Alternative retrofitting strategies to prevent the failure of an under-designed reinforced concrete frame. Engineering Failure Analysis, 89, 271-285.

Sousa, L., and Monteiro, R. (2018) Seismic retrofit options for non-structural building partition walls: Impact on loss estimation and cost-benefit analysis. Engineering Structures, 161, 8-27.

Office of Technical Affairs Deputy Technical, Criteria Codification and Earthquake Risk Reduction Affairs Bureau (2006) The Guideline for Design Specification of Strengthening RC Buildings Using Fiber Reinforced Polymers (FRP), Publication No. 345 (in Persian).

Hwang, H.H.M., and Huo, J.R. (1994) Generation of hazard-consistent fragility curves for seismic loss estimation studies. New York; U.S. National Center for Earthquake Engineering Research, (149) p. ilus, Tab. (Technical Report NCEER, 94-0015).

ATC (1985) ATC-13, Earthquake Damage Evaluation Data for California. Redwood City, CA, pp. 492, Applied Technology Council.

Permanent Committee for Revising, The Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of buildings (2015) Iranian Code of Practice For seismic Resistant Design Of buildings, Standard No. 2800 (4th edition) (in Persian).

Computers and Structures, Inc. (2011) CSI Analysis Reference Manual for Sap2000, ETABS, SAFE and CSiBridge. Computers and Structures, Inc., Berkeley, California, USA.

Valles R.E., et al. (2009) IDARC2D version 7.0: a computer program for the inelastic damage analysis of buildings. NCEER, State Univ. of New York at Buffalo, technical report MCEER-09-0006.

Bakhshi, A. and Asadi, P. (2013) Probabilistic evaluation of seismic design parameters of RC frames based on fragility curves. Scientia Iranica, 20(2), 231-241.

Sivaselvan, M.V. and Reinhorn, A.M. (1999) Hysteretic Models for Cyclic Behavior of Deteriorating Inelastic Structures, University at Buffalo, State University of New York Department of Civil, Structural and Environmental Engineering, Ketter Hall Buffalo, New York 14260, Technical Report MCEER-99-0018.

Valles, R.E., Reinhorn, A.M., Kunnath, S.K., Li, C. and Madan, A. (1996) IDARC2D, Version 4.0: A Computer Program for the Inelastic Damage Analysis of Buildings. State University of New York Department of Civil, Structural and Environmental Engineering Ketter Hall Buffalo, New York 14260, Technical Report NCEER-96-0010.

Strategic Oversight Deputy, Technical system affairs, (2013) Guideline for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. Publication No. 360, (1st revision) (in Persian).

Mahini, S.S., and Ronagh, H.R. (2009) Strength and ductility of FRP web-bonded RC beams for the assessment of retrofitted beam-column joints. Composite Structures, 92(6), 1325-1332.

SeismoSoft (2004). SeismoSignal v.3.1-A computer program for the signal processing of strong-motion data. Available from URL: http://www.seismosoft.com.

Chopra, A.K., and Chintanapakdee, C. (2003) Inelastic Deformation Ratios for Design and Evaluation of Structures: Single-Degree-of-Freedom Bilinear Systems. Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, UCB/EERC 2003-09.

Federal Emergency Management Agency (2000) Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA-356, Washington, DC.


ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.


تماس با ما حامیان مجله تمامی حقوق این سایت متعلق به فصلنامه علوم و مهندسی زلزله است