26499

تخمين شاخص تاب‌آوري لرزه‌اي ساختمان‌هاي فولادي مقاوم‌سازي شده بر اساس متدولوژي FEMA P-58

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران/زلزله

1397

30/11/1400

غلامرضا قدرتي اميري - مرتضي رئيسي دهكردي

مهدي اقبالي

مهندسي عمران

مدارس بايد به‌عنوان نماينده‌اي از زيرساخت آموزشي و محلي كه دانش‌آموزان زمان زيادي را در آن سپري مي‌كنند از تاب‌آوري لرزه‌اي بالايي برخوردار باشند. در اين مطالعه به كمك سازمان نوسازي، توسعه و تجهيز مدارس كشور يك مدرسه فولادي در شهر كرمانشاه انتخاب شده و با استفاده از متدولوژيFEMA P-58، شاخص تاب‌آوري لرزه‌اي آن، قبل و پس از بهسازي ارزيابي شده است. سيستم باربر جانبي در ساختمان اين مدرسه، در يك راستا قاب ساده به همراه مهاربندهاي فولادي همگرا و در راستاي ديگر قاب ساده به همراه مهاربندهاي فولادي واگرا مي‌باشد كه به علت عدم كفايت كافي در برابر بارهاي لرزه‌اي، نيازمند به مقاوم‌سازي شناخته شده است. در اين مطالعه، با استفاده از تحليل ريسك لرزه‌اي توزيع احتمال هزينه تعمير و زمان تعمير براي اعضاي مختلف سازه‌اي و غيرسازه‌اي در 3 سطح خطر لرزه‌اي 50%، 10% و 2% در 50 سال به‌دست‌آمده و از آن براي محاسبه ميزان افت عملكرد اوليه و فرايند بازيابي پس از زلزله استفاده شده است. در پايان‌نامه حاضر، با اتخاذ رويكردي احتمالاتي، سعي شده تا ميزان خسارات مالي اوليه به سازه و فرايند بازيابي پس از زلزله با قابليت اعتماد بيشتري ارزيابي شود و بتواند تاب‌آوري لرزه‌اي را با دقت بيشتري تحليل كند. نتايج نشان مي‌دهد كه در تمامي سطوح خطر لرزه‌اي، افزايش سختي سازه پس از بهسازي منجر به كاهش خسارت در اعضاي حساس به جابه‌جايي و افزايش خسارت در اعضاي حساس به‌شتاب مي‌شود. بااين‌حال به علت غالب بودن تعداد اعضاي حساس به جابه‌جايي در نمونه موردمطالعه، مجموع خسارات مالي و زمان تعمير پس از بهسازي كاهش و شاخص تاب‌آوري لرزه‌اي افزايش‌يافته است. كاربرد موردي متدولوژي مذكور نشان داد كه منحني‌هاي شكنندگي موجود در نرم‌افزار ارزيابي عملكرد مربوطه، انطباق كامل با اعضاي سازه‌اي و غيرسازه‌اي موجود در ساختمان‌هاي رايج در كشور ندارد و بهره‌مندي از آن براي ساختمان‌هاي ايراني، نيازمند توسعه و به‌روزرساني گسترده است. واژه‌هاي كليدي: متدولوژي FEMA P-58، ريسك لرزه‌اي، تاب‌آوري لرزه‌اي، تحليل خطر لرزه‌اي احتمالاتي، منحني‌هاي شكنندگي

1401/02/21

Estimation of Seismic Resilience Parameter for Retrofitted Steel Structures Based on the FEMA P-58 Methodology

2/19/2023 12:00:00 AM

Earthquakes, as a common natural disaster, has always been a serious threat to human beings, cities and infrastructures. Schools are regarded as the representative of educational centers, where students spend a lot of time. Therefore, the seismic resilience of such buildings should be guaranteed completely. In this study, in collaboration with the organization for Development, Renovation, and Equipment of Schools (DRES) in Iran a steel school building in Kermanshah city was chosen and its seismic resilience index was assessed incorporating FEMA P-58 methodology in two states of before and after retrofitting process. Lateral resisting system of the school in one direction is Eccentrically Braced Frame (EBF), and in the other direction is Concentrically Braced Frame (CBF). Due to weakness in the lateral resisting system, it was suggested that some of the braces should be replaced with stronger ones. In this study, the probability distribution of repairing time and repairing cost for different structural and non-structural components in 3 hazard levels containing 50%, 10%, and 2% in 50 years was obtained using risk analysis. These data were used to calculate the initial performance loss and the recovery process after the earthquake. By drawing functionality curves, seismic resilience indexes for the existing and retrofitted buildings in 3 hazard levels have been calculated and compared with each other. The results show that in all 3 hazard levels, an increase in stiffness after retrofitting has led to a decline in loss of drift sensitive components and a rise in acceleration sensitive components. Due to the dominance of the number of drift-sensitive components in this case study, the total damages and repairing time after retrofitting have decreased while the resilience index has negligibly increased. Moreover, implementing this methodology for the case study, indicates that existing fragility curves in the relevant Performance Assessment Calculation Tool, are not fully compatible with the structural and non-structural components of common buildings in Iran and its application for Iranian buildings requires extensive development and improvement.

تاب آوري لرزه اي , ريسك لرزه اي , منحني هاي شكنندگي

تاب آوري لرزه اي

Shahin Sayyad

Gholamreza Ghodrati Amiri - Morteza Raissi Dehkordi