بررسي آزمايشگاهي رفتار لرزه‌اي ساختمان‌هاي بتني با سيستم تونلي

Experimental Study of Concrete Tunnel Form Buildings

امروزه ساختمان‌هاي تونلي در سراسر دنيا مورد استفاده هستند و در پروژه‌هاي انبوه‌سازي كاربرد فراواني دارند. سرعت بالا و كاهش هزينه‌هاي اجرايي باعث شده تا طراحي و اجراي اين ساختمان‌ها بيش از گذشته مورد توجه قرار گيرد. در مقايسه با ساير سيستمهاي سازه‌اي، مطالعات انجام شده بر روي ساختمان‌هاي تونلي بسيار كم است. در آيين‌نامه‌هاي طراحي سازه‌ها در برابر زلزله نيز تمهيدات خاصي براي تحليل و طراحي اين قبيل سازه‌ها در نظر گرفته نشده است. با توجه به لرزه‌خيزي ايران و افزايش استفاده از اين سيستم، نياز است با مطالعات بيشتر، ارزيابي دقيق‌تري از عملكرد لرزه‌اي اين ساختمان‌ها شود. در اين مقاله تلاش شده است با انجام مطالعات آزمايشگاهي بر روي دو نمونه ساخته شده با مقياس يك به پنج، به بررسي رفتار لرزه‌اي اين ساختمان‌ها پرداخته شود. در اين مطالعات آزمايش‌هاي بارگذاري رفت و برگشتي و آزمايش‌هاي ارتعاش اجباري انجام شده و مكانيسمهاي خرابي و رفتار سازه در محدوده غير خطي مطالعه شده است. هم‌چنين خصوصيات لرزه‌اي در محدوده عملكرد خطي مانند زمان تناوب مد اول ارتعاشي و آثار ترك خوردگي بر آن بررسي شده است. در ادامه به مدلسازي عددي نمونه‌ها پرداخته شده و نتايج تحليل‌هاي رايآن‌هاي برابري خوبي با نتايج به‌دست آمده از آزمايش‌ها را نشان مي‌دهد. بر اساس اين مطالعات مشخص شد ساختمان‌هاي تونلي رفتار شكل‌پذيري نشان نداده و در آن‌ها مكانيزم خرابي ترد ديده شد.

The tunnel form buildings are used for mass construction in many countries. This construction method is very interesting because of its fast construction technique and low cost. But there is deficiency of researches about tunnel form building in comparison to the other conventional building systems. There are no special requirements for seismic analysis and design of this type of buildings. According to high risk of earthquake and using of this construction method in many projects in Iran, some more studies should be done to evaluate seismic behaviour of tunnel form buildings. In this paper, an experimental program was performed in which the testing of two three-story 1/5-scale of the tunnel form building were carried out to clarify the seismic behaviour of structures. The experimental program consisted of some cyclic loadings and forced vibration tests in order to study the failure mechanisms and the effects of cracking on the fundamental period. The behavior of the specimens was simulated by finite element model and a good correlation was obtained between experimental and numerical results. This study showed that the tunnel form buildings have low level of ductility and brittle failure mechanism was observed.