چکیده

مطالعات اکتشافی در مورد زلزله اخیر توخوکو، حاکی از ریزش ساختارهایی به دلیل زلزله های متعدد در منطقه آسیب دیده از زلزله بوده است . براساس مشاهدات کاهش استحکام و سختی از اولین دلایل تخریب هستند . هدف پژوهش پیش رو بررسی رفتار تخریب سازه های ساختمانی بتنی نامنظم در منطقه توخوکو بوده است . مدل های عددی سه بعدی از سه ساختار بتنی نامنظم توسعه یافته اند. سپس مشخصات ساختاری این ساختمان ها برای رسیدن به یک مورد با قاعده تغییر می کند. این مدل ها حاوی ویژگی های تخریبی مناسبی هستند که می توانند همبی نظمی و هم اثرات زوال مواد را جذب کنند. ظرفیت هر دو مورد با استفاده از روش N2 و گسترش N2 ارزیابی می شود. سپس مدلهای تخریب کننده برای دنباله حرکت زمین در 23 ایستگاه انتخاب شده مورد استفاده قرار می گیرند. نتایج نشان می دهد که اثرات زلزله چندگانه موضوع حایز اهمیتی است و اثرات نامنظم کننده ، میزان آسیب پراکنده را تحت این دنباله های تحریک کننده افزایش می دهد.

Abstract

Reconnaissance studies on the recent Tohoku earthquake have reported collapse of structures due to multiple earthquake excitations in the earthquake-affected region. Strength and stiffness degradation is shown to be the primary reason for the observed damage. The present study aims to investigate the degrading behavior of irregularly built reinforced concrete structures subjected to the Tohoku ground motion sequences. Three-dimensional numerical models of three irregular reinforced concrete structures are developed. The structural characteristics of these buildings are then altered to achieve a regular case. The models contain appropriate damage features that can capture both the irregularity and material deterioration effects. The capacities of both cases are evaluated using the N2 and extended N2 procedures. The degrading models are then used for ground motion sequences measured at 23 selected stations. The results indicate that multiple earthquake effects are significant, and irregularity effects increase the dispersed damage under these excitation sequences.

نمونه ترجمه مقاله:

سازه های تقویت شده بتن (RC) در طی زلزله های اخیر توخوکو و کریستچچر به علت تکان های مکرر، تا حد زیادی سختی و مقاومت خود را از دست داده اند . بسیاری از ساختمان های RC ، که چندان تحت الشعاع آسیب نبوده اند ، به علت پس لرزه ها در معرض تخریب هایی قرار گرفته اند . به همین ترتیب، بسیاری از مطالعات قبلی در محل، اثرات نامطلوب تحریکات متعدد زمین را بر روی سیستم های ساختاری گزارش کرده اند.

در تحقیقات پیشین ، برای تعیین واکنش ساختارها از طریق  مدل سازی رفتار سازه ای آنها، سیستم های تک درجه آزادی (SDOF) به شدت به دلیل سادگی استفاده می شوند. سیستم های کاهش دهنده ابتدا توسط آسچیم و بلک [1] معرفی شدند که از یک مدل هیسترتیک توکوخو اصلاح شده استفاده کردند. مدل آنها توانست تاثيرات تخريب و تحمل قدرت آن ها را دريافت کند. بر اساس نتایج آنها، پاسخ جابجایی سیستم SDOF آسیب دیده در ابتدا تقریبا برابر با همتای تخریب نشده ی  آن پس از اوج جابجایی بود. آمادیو[2] و همکاران [2] رفتار غیرخطی ساختارهای SDOF را در زیر تحریک های چندگانه با استفاده از سه مدل مختلف هیسترتی مورد بررسی قرار داد: سختی و مقاومت غیر تخریب پذیر، سختی تخریب پذیر و مقاومت غیر تخریب پذیر ، سختی و مقاومت تخریب پذیر . آنها نتیجه گرفتند که سیستم های الاستوپلاستیک به عنوان آسیب پذیر ترین سیستم های SDOF طبقه بندی می شوند. هاتازیگرو گیو و بیسکوس [3] مطالعه پارامتری گسترده ای را برای بدست آوردن نسبت جابجایی غیر انعطاف پذیر مناسب به  بررسی دوره ارتعاش، نسبت غلظت چسبندگی، نسبت خمش کشش، فاکتور کاهش نیرو و طبقه  خاک بدست آوردند . آنها نشان دادند که زمین لرزه های مکرر تأثیر قابل توجهی در نسبت نسبت جابجایی ناپیوسته و حداکثر مقدار جابجایی ناپایدار سیستم های SDOF دارد.

به منظور در نظر گرفتن رفتار تخریب گر سیستم های قاب مقاومتی لحظه ای در تحلیل های ساختاری، مدل های تخریبی مبتنی بر مولفه – سطح (سیستم های چند درجه ای آزادی) توسعه داده شده و به طور گسترده ای در تحقیق های پیشین استفاده شده است. این مدل ها روابط مونیتورینگ غیرخطی را در مکان هایی از لولاهای پلاستیکی ممکن (انتهای تیر و ستون) که هر دو سختی و تخریب قدرت را در نظر می گیرند، استفاده می کنند. ایده آل بودن فرض بر عدم انعطاف پذیری متمرکز در مکان های پلاستیکی از پیش تعریف شده، فاقد اهمیت حالت های شکست متمرکز است و بنابراین می تواند منجر به ارزیابی نادرست واکنش های تخریبی  در توالی زلزله شود.

[1] Aschheim و Black

[2] Amadio

[3] Hatzigeorgiou و Beskos [3]