فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

توسعه منحنی‌های شکنندگی لرزه‌ای ساختمان‌های بتن‌آرمه مدارس استان اصفهان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
2 استادیار مهندسی زلزله، دانشکده عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران استادیار مهندسی زلزله، مرکز تحقیقات توسعه پایدار در مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران
چکیده
در سال‌های اخیر، ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های موجود به دلیل مشاهده خسارات قابل‌توجه در سازه‌های نوساز که مطابق آیین‌نامه‌های لرزه‌ای جدید طراحی شده‌اند، اهمیت بیشتری یافته است. این وضعیت ضرورت بررسی عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌هایی را که بر اساس ویرایش‌های قدیمی‌تر استاندارد ۲۸۰۰ احداث شده‌اند، برجسته می‌کند. با توجه به اینکه تعداد زیادی از مدارس کشور در دوره‌های زمانی مختلف و با سطح ضوابط متفاوت ساخته شده‌اند، شناخت رفتار لرزه‌ای این سازه‌ها برای مدیریت ریسک و برنامه‌ریزی بهسازی ضروری است. هدف این پژوهش، ارائه منحنی‌های شکنندگی لرزه‌ای برای ساختمان‌های مدارس استان اصفهان است که بر اساس ویرایش‌های گوناگون استاندارد ۲۸۰۰ طراحی شده و در مناطق با خطر لرزه‌خیزی و تعداد طبقات مختلف قرار دارند. ساختمان‌های مورد مطالعه شامل قاب‌های خمشی بتن‌آرمه بوده و بر اساس ارتفاع، ویرایش آیین‌نامه، سطح خطر و نوع زمین در ۱۴ گروه طبقه‌بندی شده‌اند. برای ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها، تحلیل‌های دینامیکی افزاینده(IDA) بر روی مدل‌های دو بعدی در OpenSees انجام شد. مجموعه‌ داده شامل ۲۲ شتاب‌نگاشت دور از گسل و ۱۲ شتاب‌نگاشت نزدیک گسل بوده و شتاب طیفی در پریود اصلی سازه با میرایی ۵ درصد به‌عنوان معیار شدت و بیشینه دریفت نسبی طبقات به‌عنوان شاخص خرابی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع، احتمال وقوع خرابی در سازه‌ها بیشتر می‌شود. همچنین احتمال فرورفتن در حالت‌های خرابی در مناطق با خطر متوسط، بیشتر از مناطق با خطر زیاد است که این امر به الزامات سخت‌گیرانه‌تر طراحی در مناطق پرخطر نسبت داده می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Akkar, S., Sucuoğlu, H., & Yakut, A. (2005). Displacement-based fragility functions for low- and mid-rise ordinary concrete buildings. Earthquake Spectra, 21(4), 901-927.
Baker, J. W., & Allin Cornell, C. (2005). A vector-valued ground motion intensity measure consisting of spectral acceleration and epsilon. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 34(10), 1193-1217.
Baniassadi, A. (2010). Investigation on the Performance of Damage Index in Seismic Response of RC Frames   Using Endurance-Time Method [Master's thesis, Sharif University of Technology] (in Persian).
Beheshti, A., Masoumi Verki, A., & Rastegaran, M. (2014). Systematical approach to evaluate collapse probability of steel MRF buildings based on engineering demand and intensity measure. International Journal of Structural Analysis & Design, 1(1), 14-18.
Bertero, V. V. (1977). Strength and deformation capacities of buildings under extreme environments. Structural Engineering and Structural Mechanics, 53(1), 29-79.
Bryant, G. (2005). Analytical Fragility Curves for Highway Bridges in Moderate Seismic Zones [PhD thesis, Georgia Institute of Technology].
Esfahan Organization for Development, Renovation and Equipping Schools. (2023). Technical Documents: Spatial Identity of Schools (in Persian).
Federal Emergency Management Agency. (2000). Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame Buildings (FEMA 350).
Federal Emergency Management Agency. (2009). Quantification of Building Seismic Performance Factors (FEMA P-695).
Federal Emergency Management Agency. (2000). Recommended Seismic Evaluation and Upgrade Criteria for Existing Welded Steel Moment-Frame Buildings (FEMA 351). Washington, DC: Author.
Heydari Bani, A., & Motovali Emami, S. M. (2024). Development of fragility curves of Isfahan reinforced concrete school buildings. Ninth International Conference on Seismology and Earthquake Engineering (SEE9), Tehran, Iran (in Persian).
Pacific Earthquake Engineering Research Center. (n.d.). PEER ground motion database. Error! Hyperlink reference not valid.
Ibarra, L. F. (2004). Global Collapse of Frame Structures under Seismic Excitations [PhD dissertation, Stanford University].
Karthik, M. M., & Mander, J. B. (2011). Stress-block parameters for unconfined and confined concrete based on a unified stress-strain model. Journal of Structural Engineering, 137(2), 270-273.
Kent, D. C., & Park, R. (1971). Flexural members with confined concrete. Journal of the Structural Division, 97(7), 1969-1990.
Kwon, O.-S., & Elnashai, A. (2004). Sensitivity of analytical vulnerability functions to input and response parameter randomness. Proceedings of the Thirteenth World Conference on Earthquake Engineering.
Mander, J. B., Priestley, M. J. N., & Park, R. (1988). Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804-1826.
Mazzoni, S., McKenna, F., Scott, M., & Fenves, G. (2006). Open system for earthquake engineering simulation (OpenSEES): User command-language manual. Pacific Earthquake Engineering Research Center.
Nasimi, M. (2021). Lack of education space. Organization for Development, Renovation and Equipping Schools of Isfahan (in Persian).
Pinho, R., & Elnashai, A. S. (2000). Dynamic collapse testing of a full-scale four storey RC frame. ISET Journal of Earthquake Technology, 37(4), 143-164.
Pinto, A. V., Verzeletti, G., Molina, J., Varum, H., Pinho, R. J. S. M., & Coelho, E. (2002). Pseudo-Dynamic Tests on Non-Seismic Resisting RC Frames (Bare and Selective Retrofit Frames). European Commission, Joint Research Centre.
Pitilakis, K., Argyroudis, S., Kakderi, K., & Argyroudi, A. (2013). Systemic Seismic Vulnerability and Risk Analysis for Buildings, Lifeline Networks and Infrastructures Safety Gain (SYNER-G Synthetic Document). JRC Scientific and Policy Reports.
Rezaei, H., Zarfam, P., Golafshani, E. M., & Amiri, G. G. (2022). Seismic fragility analysis of RC box-girder bridges based on symbolic regression method. Structures, 38, 306-322.
Road, Housing and Urban Development Research Center (BHRC). (2014). Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings (Standard No. 2800) (4th ed.). Tehran, Iran: BHRC.
Rota, M., Penna, A., & Magenes, G. (2010). A methodology for deriving analytical fragility curves     for masonry buildings based on stochastic nonlinear analyses. Engineering Structures, 32(5), 1312-1323.
Ruiz-García, J., & Negrete, M. (2009). A simplified drift-based assessment procedure for regular confined masonry buildings in seismic regions. Journal of Earthquake Engineering, 13(4), 520-539.
Shome, N. (1999). Probabilistic Seismic Demand Analysis of Nonlinear Structures [PhD dissertation, Stanford University].
Vamvatsikos, D., & Cornell, C. A. (2002). Incremental dynamic analysis. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 31(3), 491-514.
Vamvatsikos, D., & Cornell, C. A. (2004). Applied incremental dynamic analysis. Earthquake Spectra, 20(2), 523-553.
Venture, S. J., & Committee, G. D. (2000). Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame Buildings (FEMA 350). Federal Emergency Management Agency.

  • تاریخ دریافت 06 شهریور 1403
  • تاریخ بازنگری 09 دی 1403
  • تاریخ پذیرش 15 بهمن 1403