عنوان پایان‌نامه
ارزیابی ظرفیت لرزه ای ساختمان های بتنی با عضو شکل پذیری کم و مستعد به گسیختگی خمشی - برشی - محوری
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2334;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79541;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2334;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79541
- تاریخ دفاع
- ۲۶ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- معصومه جوادی
- استاد راهنما
- محمد خان محمدی
- چکیده
- با توجه به آیین نامه های لرزه ای جدید، بسیاری از ساختمان های بتن مسلح موجود دارای جزییات لرزه-ای ناکافی هستند. اغلب ساختمان‌های موجود براساس بارثقلی طراحی گردیده‌اند، بطوریکه تیرها در ساختمان‌های فوق قویتر از ستون‌ها طراحی شده‌اند و ستون‌ها بدلیل فاصله زیاد یا مقادیر کم آرماتورهای عرضی اصولا فاقد مقاومت کافی جهت برآورده نمودن تقاضاهای بارهای جانبی ناشی از زلزله هستند. در این ساختمان ها مکانیزم گسیختگی های ترد در ستون های مستعد گسیختگی، می تواند منجر به فروریزش کل سازه در حین زلزله های شدید شود. یکی از این مکانیزم ها که می تواند منجر به از دست رفتن ظرفیت حمل باربری ثقلی ستون های سازه گردد، گسیختگی برشی ـ محوری است، با چنین رویکردی در این نوشتار سعی گردیده مقاومت برشی و محوری ستون‌های ساختمان‌های بتن مسلح موجود در برابر بارگذاری استاتیکی و دینامیکی ناشی از زلزله مورد بررسی قرار گیرد. به منظور بررسی تاثیر تغییرات دو عامل فاصله آرماتورهای عرضی و نسبت بار محوری بر وقوع تخریب برشی و محوری ستون‌های ساختمان‌های بتن مسلح موجود، از نرم افزار Open Sees که مبتنی بر روش اجزای محدود است، استفاده گردید. در این نوشتار با در نظر گرفتن تاثیر دو عامل جهت تشخیص وقوع تخریب‌های برشی و محوری در ستون‌های ساختمان‌های بتن مسلح موجود، 2 نمونه مدل عددی سه و پنج طبقه براساس ساختمان های متعارف موجود در افغانستان تشکیل گردید. برروی هر 2 مدل دارای فنرهای برشی و محوری، تحلیل های استاتیکی غیرخطی و تحلیل های دینامیکی افزایش یابنده با استفاده از 8 رکورد زلزله انتخاب شده از میان زلزله های حوزه ی دور انجام پذیرفت. آسیب پذیری ساختمان های مورد بررسی برای حالات حدی اولین تخریب برشی، اولین تخریب محوری و ناپایداری دینامیکی با استفاده از منحنی های شبه شتاب طیفی الاستیک در مقابل ماکزیمم دریفت طبقات، تعیین شده اند، که نتیجتا با در نظر گرفتن اولین تخریب برشی به عنوان حالت حدی در طراحی ها با دیدگاه محافظه کارانه تری می توان عمل کرد. در ادامه با استفاده از منحنی شکنندگی احتمال عبور ساختمان های مورد بررسی از حالت های حدی ذکر شده برای زلزله های با سطح خطر مختلف بصورت تابعی از پارامترهای حرکت زمین (Sa(T1,5%)) تعیین گردیدند. همچنین از مقایسه نتایج منحنی شکنندگی با نتایج زلزله سطح بهره برداری میزان احتمال پتانسیل گسیختگی براساس میزان تقاضای زلزله به دست آمد. براساس نتایج بدست آمده میزان نسبت بار محوری تاثیر مهمی بر روی میزان دریفت در تخریب برشی دارد، از طرفی برخلاف نسبت بار محوری، تغییر فاصله آرماتورهای عرضی تغییر محسوسی در مقدار برش پایه قاب ایجاد نمی کند ولی باعث افزایش تغییر شکل های سازه می شود که این امر سبب افزایش ظرفیت دریفت عضو در تخریب برشی و محوری می شود.
- Abstract
- In conforming with new seismic codes provisions, many existing old reinforced concrete buildings have insufficient seismic details. The most of the existing old buildings are designed based on gravity load with strong beam-weak column with insufficient strength and ductility capacity and expects to suffer heavy damage under earthquake motions. Lack of enough lateral reinforcements with deficient details cause brittle failure mechanism of columns and consequently total collapse of the building during extreme earthquakes. One of these mechanisms which can result loss of gravity carrying capacity is the shear-axial failure. This current study has tried to explore the effects of shear-axial failure of column sin existing old non-ductile reinforced concrete buildings under earthquake motions. To this end, two building with 3 and 5 stories as a representative of conventional buildings in Afghanistan were selected. The studied parameters are: transverse reinforcement spacing, axial load ratio, and shear-axial failure potential., the Open Sees software, was used to conduct nonlinear static and dynamic response history as well as Incremental Dynamic Analysis (IDA) with eight earthquake records, chosen from far field earthquakes. . The first shear failure, first axial and dynamic instability limit states were considered as interested limit states. Considering first shear failure in columns as a conservative limit state representation of building collapse, fragility curves, the probability surpassing the limit states, are determined as a function of spectral acceleration at first natural period Sa (T1,5%). According to the results, the axial load influences on the drift ratios in the shear mode damages. However, changing the displacements between the transverse bars does not have significant effects on the base shear. Although this change may increase the structural deformation, which in turn can intensify the drift capacity of a member in both shear and axial modes of damages. Keywords: shear-axial fracture, fragility curves, nonlinear static and dynamic analysis
