ارزيابي آسيب پذيري لرزه اي ساختمانهاي بتن آرمه مقاوم سازي شده با روش ژاكت فولادي ستونها به روش احتمالاتي

Probabilistic Seismic Vulnerability assessment of RC Frame Structures Retrofitted with Steel Jacketing

در اين تحقيق با انجام مطالعات ميداني وسيع در ساختمانهاي ساخته شده شمال كشور و برآورد توزيع احتمالاتي مقاومت بتن و همچنين با بررسي ضعف هاي متعارف اجرايي، عملكرد لرزه اي ساختمان هاي بتن آرمه با سيستم قاب خمشي كوتاه، متوسط و بلند مرتبه كه داراي ضعف سازه اي از نوع مقاومت كم بتن و طول وصله ناكافي ميلگردهاي طولي ستون ها هستند به روشهاي احتمالاتي و با در نظر گيري عدم قطعيت هاي موثر شامل مقاومت بتن و مشخصات زلزله تخمين زده شد. برآورد آسيب پذيري لرزه اي اين ساختمان ها با مدل سازي سه بعدي آنها در نرم افزار اوپنسيس و متعاقباً انجام تحليلهاي ديناميكي غيرخطي فزاينده براي بيست ركورد دور از گسل و محاسبه مقادير دريفت طبقات و قياس آنها با مقادير حدي آيين نامه هازوس در قالب ترسيم منحني هاي شكنندگي در چهار سطح عملكرد انجام گرديد. سپس مدلهاي انتخاب شده با روش متعارف ژاكت فلزي ستونها مقاوم سازي شده و ميزان خسارت لرزه اي آنها در سطوح عملكردي مختلف بدست آمد. با مقايسه مقادير ميانه شكنندگي لرزه اي مدلهاي داراي ضعف سازه اي و مدلهاي مقاوم سازي شده مشاهده گرديد كه ميزان اثر بخشي اين روش مقاومسازي به تعداد طبقات ساختمان و نيز سطوح عملكردي مختلف بستگي دارد.

A majority of Iranian residential buildings have RC frame structures with intermediate ductility. Recent earthquakes have revealed major seismic deficiencies in these buildings, some of which led to catastrophic collapses and significant death tolls. Causes for the unsatisfactory performance include the absence of special seismic detailing of key structural elements, inadequate material and construction quality. Based on an extensive field investigation done by the authors on the short, mid-rise and high-rise Northern Iranian as-built structures having RC frames, in this study, reduced strength of concrete and also insufficient overlap length of column’s longitudinal bars are considered as common structural deficiencies and then by considering probable uncertainties such as material and earthquake uncertainty, the seismic performance of considered buildings are developed via fragility curves based on probabilistic method. For generation of seismic fragility curves for as built and also retrofitted models, 3 dimensional analytical models analyzed based on Incremental Dynamic Analysis (IDA) in OpenSEES. The demand statistics in terms of maximum inter–story drift ratio are obtained for 20 sets of ground motion records and the capacity is determined according to the HAZUS-MH limit states and finally the corresponding fragility curves for four damage states are developed for as built and retrofitted models. The results represent the effect of the story numbers, structural deficiency and implemented retrofit strategy on the seismic vulnerability of this subclass of structures.