ارزيابي آسيب پذيري ومقاوم سازي لرزه اي قابهاي بتن مسلح داراي طبقه نرم

دسته بندي : فنی و مهندسی » عمران
چکيده
در اين رساله بعد از بررسي رفتار اعضاي بتن مسلح داراي طبقه نرم تحت بارهاي سيکلي ، توابع آسيب پذيري مورد بررسي قرار مي گيرند، سپس دوازده مورد قاب بتن مسلح تحت اثرشتاب نگاشت زلزله طبس و السنترو با استفاده از برنامه (٦.١ Ver)IDARC آناليز ديناميکي غير خطي شده و شاخص خسارت در کل قابها، طبقات واعضاي تير وستون بررسي خواهد شد.
نتايج حاصل از تحليل نشان مي دهد که تشکيل طبقه نرم که به واسطه طول زياد ستونهاي طبقه اول نسبت به ساير طبقات و يا سختي ميانقابها ي طبقات فوقاني ايجاد مي گردد مي تواند در خرابي زود هنگام سازه وتشکيل مفاصل پلاستيک در پاي ستونهاي طبقه همکف بسيار خطر آفرين باشد همچنان که در متن اين رساله بدان خواهيم پرداخت ، بسياري از سازه هاي بتن مسلح وحتي سازه هاي ديگر درزلزله هاي مختلف بعلت پديده تشکيل طبقه نرم در سازه دچار خرابي هاي کلي شده اند.
درا ين رساله فرض بر اين است که تمام قابهاي بتن مسلح با آيين نامه داخلي طراحي شده اند ولي پارامتر هاي تشکيل طبقه نرم کنترل نشده است .
بعد از طراحي قابها به کمک نرم افزار (٨.٢٧ Ver)ETABS2000 نتايج طراحي به نرم افزار IDARC (6.1.2D)Verمنتقل شده وقابها به تفکيک مورد ارزيابي کمي (آناليز ديناميکي غير خطي )قرار گرفته اند نتايج به تفکيک در جداول و نمودارها آورده شده است ،انديسهاي خسارت طبقات ،تيرها وستونها در هر قاب با ساير قابها مقايسه شده اند؛ منحني هاي برش تغيير مکان (هيسترتيک ) طبقه اول وتاريخجه پاسخ جابجايي طبقه اول وآخر در هر قاب به تفکيک بررسي شده است .
ونهايتاً نتايج حاصل از اين تحقيق در پايان فصل چهارم ارائه شده است .

فهرست مطالب :

چکيده ........................................................................................................................................................................س
مقدمه .......................................................................................................................................................................ص

فصل ۱ بررسي خسارات وارد از زلزله بر ساختمانهاي بتن مسلح داراي طبقه نرم .......................................۱
۱-۱ مقدمه .................................................................................................................................................................۲
۱-۲ وضعيت ساختمانهاي بتن آرمه در ايران و ميزان آسيب پذيري آنها در برابر زلزله ...............................................۳
۱-۳- انواع مهم خسارات ناشي از زلزله .....................................................................................................................۳
۱-۳-۱- خسارت به اجزاي سازه اي .........................................................................................................................۳
۱-۳-۲- خسارت بر اجزاي غيرسازه اي ......................................................................................................................۳
۱-۴- انواع خسارات ناشي از زلزله در ساختمانهاي بتن مسلح ......................................................................................۴
۱-۵- طبقه نرم ...........................................................................................................................................................۵
۱-۶- تصاوير خرابي هاي ساختمانهاي بتن مسلح داراي طبقه نرم وتاثير منفي ميانقابها ...............................................۵

فصل ۲ روشهاي ارزيابي آسيب پذيري لرزه اي ساختمان ها ......................................................................۱۶
۲-۱ مقدمه ...............................................................................................................................................................۱۷
۲-۲- روش هاي ارزيابي آسيب پذيري ....................................................................................................................۱۸
۲-۲-۱- روشهاي کيفي ...........................................................................................................................................۱۸
۲-۲-۱-۱- روش ارزيابي آسيب پذيري سريع ( ٢١ ATC )...................................................................................۱۹
۲-۲-۱-۲- روش ارزيابي آسيب پذيري و نزوئلا......................................................................................................۲۷
۲-۲-۱-۳- روش ارزيابي آسيب پذيري کميته مشترک کشورهاي بالکان .................................................................۲۸
۲-۲-۱-۴- روش ارزيابي آسيب پذيري پيشنهادي سبا..............................................................................................۲۹
۲-۲-۱-۵- روش ارزيابي آسيب پذيري آريا............................................................................................................۲۹
۲-۲-۲- روشهاي کمي ............................................................................................................................................۳۱
۲-۲-۲-۱- تابع خسارت بر مبناي برش پايه ..............................................................................................................۳۳
۲-۲-۲-۲- تابع خسارت بر مبناي منحني لنگرـ انحناء ...............................................................................................۳۴
۲-۲-۲-۳-تابع خسارت بر مبناي جذب انرژي زلزله .................................................................................................۳۴
۲-۲-۲-۴- تابع خسارت بر مبناي پارامترهاي ارتعاشي سازه .....................................................................................۳۵
۲-۲-۲-۵- تابع خسارت بر مبناي نرمي ....................................................................................................................۴۱
۲-۲-۲-۶- تابع خسارت بر مبناي تغيير شکل ............................................................................................................۴۲
۲-۲-۲-۷- تابع خسارت بر مبناي مدل پارک -انگ ..................................................................................................۴۳
۲-۲-۲-۸- تابع خسارت بر مبناي منحني برش _ تغيير مکان طبقه .............................................................................۴۳
فصل ۳ مدلسازي وآناليزهاي صورت گرفته .................................................................................................۴۵
۳-۱-مقدمه ..............................................................................................................................................................۴۶
۳-۲-روند کار .........................................................................................................................................................۴۶
۳-۳- معرفي قابهاي مورد مطالعه ..............................................................................................................................۴۷
۳-۴- مراحل تحليل وطراحي در برنامه ٢٠٠٠ ETABS........................................................................................۴۸
۳-۴-۱- مشخصات مصالح بکار رفته ......................................................................................................................۴۸
۳-۴-۲- بارگذاري ..................................................................................................................................................۴۸
۳-۴-۲-۱- بارگذاري ثقلي ....................................................................................................................................۴۸
۳-۴-۲-۲- بارگذاري جانبي ....................................................................................................................................۴۸
۳-۴-۳-خلاصه طراحي مقاطع وآرماتورها ...............................................................................................................۵۰
۳-۵- محاسبات وکنترل طبقه نرم ..............................................................................................................................۵۴
۳-۵-۱- محاسبه سطح مقطع المان خر پايي معادل ميانقاب ........................................................................................۵۵
۳-۵-۲- بررسي سختي جانبي طبقات قابها طبق ضوابط استاندارد ۲۸۰۰ ايران ............................................................۵۸
۳-۶- آناليز ديناميکي غير خطي ................................................................................................................................۶۳
فصل ۴ بررسي انديس خسارت در قابهاي بتن مسلح داراي طبقه نرم ........................................................۶۶
۴-۱-مقدمه ..............................................................................................................................................................۶۷
۴-۲- محاسبه انرژي هيسترتيک ................................................................................................................................۶۸
۴-۳- محاسبه شاخص خسارت .................................................................................................................................۶۸
۴-۳-۱- محاسبه δu...............................................................................................................................................۷۰
۴-۳-۲- محاسبه β ................................................................................................................................................۷۲
۴-۳-۳- محاسبه Qy,Qu .......................................................................................................................................۷۳
۴-۳-۴- محاسبه (Ec)δ........................................................................................................................................۷۳
۴-۴- شاخص خسارت کل در قابها ..........................................................................................................................۷۷
خ


۴-۵- منحني هاي هيسترتيک طبقه اول قاب ۳ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو ...............................................۸۰
۴-۶- تاريخچه پاسخ جابه جايي طبقه اول وآخر در قابهاي ۳ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو ...........................۸۱
۴-۷- منحني هاي هيسترتيک طبقه اول قاب ۵ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو.................................................۸۲
۴-۸- تاريخچه پاسخ جابه جايي طبقه اول وآخر در قابهاي ۵ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو ..........................۸۳
۴-۹- منحني هاي هيسترتيک طبقه اول قاب ۷ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو ...............................................۸۴
۴-۱۰- تاريخچه پاسخ جابه جايي طبقه اول وآخر در قابهاي ۷ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو .........................۸۵
۴-۱۱- منحني هاي هيسترتيک طبقه اول قاب ۱۰ طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو ...........................................۸۶
۴-۱۲- تاريخچه پاسخ جابه جايي طبقه اول وآخر در قابهاي ۱۰طبقه تحت زلزله هاي طبس و السنترو........................۸۷
۴-۱۳- شاخص خسارت تيرها وستونها در طبقات مختلف قابها تحت زلزله هاي طبس و السنترو................................۸۹
۴-۱۴- نتايج ...........................................................................................................................................................۱۰۴


فهرست منابع فارسي ....................................................................................................................................................۱۰۶
فهرست منابع غير فارسي ..............................................................................................................................................۱۰۷
پيوست ۱......................................................................................................................................................................۱۰۸
چکيده لاتين ...............................................................................................................................................................۱۲۰