A Seismic Analysis for Multi-Storey Reinforced Concrete Buildings with Base Isolation Systems

2015 ◽  
Author(s):  
D. Cancellara ◽  
F. De Angelis
Keyword(s):  
Reinforced Concrete ◽  
Base Isolation ◽  
Seismic Analysis ◽  
Reinforced Concrete Buildings ◽  
Concrete Buildings ◽  
Isolation Systems

BASE ISOLATION IN SEISMIC RETROFITTING OF R/C BUILDINGS

2016 ◽  
Vol 3 (2) ◽  
Author(s):  
Alberto Dusi ◽  
Marco Mezzi ◽  
Tan Teng Or
Keyword(s):  
Reinforced Concrete ◽  
Seismic Vulnerability ◽  
Base Isolation ◽  
Human Life ◽  
Lessons Learned ◽  
Seismic Retrofitting ◽  
Reinforced Concrete Buildings ◽  
Building Vulnerability ◽  
Concrete Buildings ◽  
2009 L’Aquila Earthquake

The paper, based on the authors’ direct involvement in managing actual retrofitting design, reports on seismic vulnerability assessment, design and implementation issues related to the seismic retrofit of reinforced concrete buildings through base isolation. The retrofitting interventions design of damaged buildings involves three aspects: the damage survey, the assessment of the vulnerability of building in its original structural configuration, the design of intervention needed to reduce the building vulnerability up to a conventional level, normally indicated by the seismic standards. In the first part of the paper, the experience achieved in the retrofit of reinforced concrete buildings damaged by the Italian 2009 L’Aquila earthquake is presented by referring to a typical intervention designed by the authors. Topics related to conventional vs base isolation retrofitting strategies, structure’s performance, safeguard of human life, construction efficiency and repairing cost are analyzed with reference to actual case study. Lessons learned from the Italian experience have been critically applied to the design of retrofit intervention of a building, designed according to the current Nepal set of codes and under completion at the time of the earthquake, damaged by the Gorkha 2015 earthquake. In the second part of the paper activities carried out for the definition of a specific site seismic input, for the dynamic characterization of the building and for the design of the base isolation retrofit are presented.

Performance-based seismic analysis of reinforced concrete buildings accounting for the angle of seismic incidence

2020 ◽  
Author(s):  
Δέσποινα Σκουλίδου
Keyword(s):  
Reinforced Concrete ◽  
Earthquake Engineering ◽  
Seismic Analysis ◽  
Research Center ◽  
Reinforced Concrete Buildings ◽  
Engineering Research ◽  
Concrete Buildings

Παρόλο που ο κλάδος της αντισεισμικής μηχανικής έχει γνωρίσει σημαντική ανάπτυξη τις τελευταίες δεκαετίες, πρόσφατα παραδείγματα σεισμών που είχαν ως αποτέλεσμα δυσανάλογα μεγάλες απώλειες, ζωών και οικονομικών, μεταξύ άλλων, αποδεικνύουν ότι η βελτίωσή του είναι απαραίτητη. Οι αδυναμίες που συχνά συναντώνται στην πράξη οφείλονται κυρίως σε ελλείψεις και σε ασάφειες των κανονιστικών κειμένων και των ισχυόντων αντισεισμικών κανονισμών, καθιστώντας την αναθεώρησή τους επιτακτική ανάγκη. Η παρούσα διατριβή εξετάζει τον τρόπο εφαρμογής της γωνίας πρόσπτωσης της σεισμικής δράσης κατά την ανάλυση κτιρίων. Συγκεκριμένα ο κύριος στόχος της διατριβής είναι να προσδιορίσει την επίδραση που έχει η γωνία πρόσπτωσης στην σεισμική απόκριση κτιριακών κατασκευών και να παρέχει μεθόδους ώστε να ληφθεί υπόψη κατά την αποτίμηση της σεισμικής συμπεριφοράς υφιστάμενων κτιρίων. Δύο διαφορετικές προσεγγίσεις εφαρμόζονται για τη μελέτη της γωνίας πρόσπτωσης, ανάλογα με τον τρόπο προσομοίωσης της σεισμικής δράσης. Συγκεκριμένα, σύμφωνα με ισχύοντα κανονιστικά κείμενα, η σεισμική δράση μπορεί να περιέχει αβεβαιότητα, όπως για παράδειγμα με τη χρήση ομάδας επιταχυνσιογραφημάτων, ή να είναι αιτιοκρατικής φύσεως, όπως για παράδειγμα με τη χρήση ενός κανονικοποιημένου φάσματος απόκρισης. Στην πρώτη προσέγγιση, η οποία καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της διατριβής, εφαρμόζονται μέθοδοι ανάλυσης με βάση την επιτελεστικότητα και συγκεκριμένα ακολουθείται η μέθοδος. που παρέχεται από το Pacific Earthquake Engineering Research Center, χρησιμοποιώντας αβεβαιότητα στην προσομοίωση της σεισμικής δράσης. Ακολουθώντας τη μέθοδο αυτή, μετά την προσομοίωση έξι κτιρίων οπλισμένου σκυροδέματος (Ο/Σ) χρησιμοποιώντας κατάλληλο λογισμικό και την εξαγωγή των ιδιομορφικών χαρακτηριστικών τους, πραγματοποιείται ανάλυση σεισμικής επικινδυνότητας του πεδίου και στη συνέχεια γίνεται επιλογή κατάλληλων επιταχυνσιογραφημάτων. Ομάδες επιταχυνσιογραφημάτων διαφορετικού μεγέθους επιλέγονται για τη διέγερση των έξι κτιρίων και η επιρροή της γωνίας πρόσπτωσης εξετάζεται σε όλα τα ακόλουθα στάδια της μεθόδου. Δεδομένου ότι έχει αποδειχθεί πως το μέγεθος της ομάδας των επιταχυνσιογραφημάτων έχει σημαντική επιρροή στα αποτελέσματα της σεισμικής ανάλυσης, η συνδυασμένη επίδραση της γωνίας πρόσπτωσης και του μεγέθους της ομάδας επιταχυνσιογραφημάτων αναλύονται επίσης. Η επιρροή της γωνίας πρόσπτωσης και του μεγέθους της ομάδας εξετάζεται αρχικά στο δεύτερο στάδιο της μεθόδου, το οποίο περιλαμβάνει την ανάλυση των κτιρίων, μέσω της στατιστικής επεξεργασίας επιλεγμένων παραμέτρων απόκρισης. Οι παράμετροι απόκρισης εξετάζονται πιθανοτικά χρησιμοποιώντας μέτρα θέσης και μέτρα διασποράς των κατανομών τους. Επιπλέον, μελετάται το στατιστικό μοντέλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ώστε να προσομοιώσει με μεγαλύτερη ακρίβεια και μικρότερο σφάλμα τις κατανομές των παραπάνω παραμέτρων απόκρισης. Στη συνέχεια, η επιρροή της γωνίας πρόσπτωσης και του μεγέθους της ομάδας επιταχυνσιογραφημάτων εξετάζεται στο στάδιο του υπολογισμού των απωλειών και συγκεκριμένα ως προς την καμπύλη τρωτότητας κατάρρευσης και ως προς την πιθανότητα κατάρρευσης των κατασκευών. Τέλος, η επιρροή της γωνίας πρόσπτωσης και του μεγέθους της ομάδας επιταχυνσιογραφημάτων εξετάζεται ως προς το κόστος επισκευής ή/και ανακατασκευής των κτιρίων. Στην παρούσα διατριβή το συνολικό κόστος λαμβάνεται ως το κόστος επισκευής δομικών και μη δομικών στοιχείων της κατασκευής. Το συνολικό αποτέλεσμα της ανάλυσης είναι η πρόταση ενός βέλτιστου συνδυασμού αριθμού γωνιών πρόσπτωσης και μεγέθους ομάδας επιταχυνσιογραφημάτων, ώστε να επιτευχθεί μείωση της επικινδυνότητας, όπως αυτή εκφράζεται στα διάφορα στάδια της ανάλυσης, σε ικανοποιητικά επίπεδα. Σημαντικό εύρημα των αναλύσεων είναι το ότι μεταγενέστερα στάδια της μεθόδου έχουν μικρότερη επιρροή της γωνίας πρόσπτωσης. Στη δεύτερη προσέγγιση, η σεισμική δράση αντιπροσωπεύεται από ένα κανονικοποιημένο φάσμα απόκρισης και η ανάλυση των κατασκευών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας την Ισοδύναμη Στατική μέθοδο. Η διαφορά αυτής της προσέγγισης με την προηγούμενη έγκειται στο ότι η σεισμική δράση είναι αιτιοκρατικής φύσεως και άρα απαιτείται η γωνία πρόσπτωσης που οδηγεί στην πιο δυσμενή απόκριση, αντί μιας μέσης απόκρισης προκαλούμενης από πλήθος γωνιών. Ο γραμμικός ελαστικός νόμος των υλικών και ο τμηματικός ορισμός του φάσματος απόκρισης επιτρέπουν την εξαγωγή αναλυτικών λύσεων για τον υπολογισμό της κρίσιμης γωνίας πρόσπτωσης. Αναλυτικές λύσεις εξάγονται χρησιμοποιώντας ένα κανονικοποιημένο φάσμα απόκρισης σύμφωνα με κανονιστικά κείμενα και η κρίσιμη γωνία πρόσπτωσης υπολογίζεται για συγκεκριμένες κατηγορίες κτιρίων και παραμέτρους απόκρισης. Το τελευταίο μέρος της διατριβής περιλαμβάνει μια συνοπτική παρουσίαση των προτεινόμενων μεθόδων, συνοδευόμενη από την σημασία/συμβολή τους αλλά και από πιθανές επιπλοκές κατά την εφαρμογή τους. Τέλος, επισημαίνονται οι περιορισμοί της παρούσας μελέτης, καθώς και προτάσεις για μελλοντική έρευνα και περεταίρω εξέλιξη του αντικειμένου.

Study on Ground Motion Intensities and Modification for Seismic Analysis of Reinforced Concrete Frames

2014 ◽  
Vol 1065-1069 ◽  
pp. 1438-1442
Author(s):  
Dong An ◽  
Tie Jun Qu
Keyword(s):  
Reinforced Concrete ◽  
Ground Motion ◽  
Nonlinear Dynamic ◽  
Seismic Analysis ◽  
Reinforced Concrete Buildings ◽  
Intensity Measure ◽  
Concrete Buildings ◽  
Dynamic Analyses ◽  
Nonlinear Dynamic Analyses ◽  
Spectrum Matching

The selection of input ground motion for seismic analysis of the structure is a complicated task, especially when nonlinear dynamic analysis is utilized. A decision has to be made regarding the intensity measure better to represent the potential damage of the ground motion. This paper presents a lot of analysis to deal with the problem. A set of nonlinear dynamic analyses were conducted on reinforced concrete buildings widely present in China. Input ground motions contain uncertainty and variability comes from both natural recordings and synthetic data. First, a set of natural recordings is considered. Second, two ground motion modification schemes are used in this study: magnitude scaling and spectrum matching. Third, a set of ground motion is synthesized. The peak value of displacement has been selected as the response parameter better able to represent the structural damage level. Nonlinear dynamic analyses of reinforced concrete buildings simulated by OpenSEES are carried out to evaluate the correlation coefficients of displacement response and the chosen ground motion parameters. Findings from the investigation indicate that the Housner intensity is the more effective intensity measure for selecting the seismic input. The synthesized ground motion fit with code spectrum shows good performance as a design input motion. Considering ground motion modification, spectrum matching is generally more stable in response prediction than scaling.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document