زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

هم‌بستگی بین پارامترهای طیفی زمین‌لرزه‌ها و شدت آسیب در قاب‌های بتن مسلح

نویسندگان
چکیده
در چند دهۀ اخیر، پژوهش‌گران بسیاری ارزیابی آسیب سازه‌ها پس از یک رخداد لرزه‌ای را بررسی کرده‌اند. برای ارزیابی آسیب سازه‌ها تحت یک زمین‌لرزه، بررسی هم‌بستگی بین پارامترهای زمین‌لرزه و آسیب سازه‌ها اهمیت زیادی دارد. محققان پارامترهای لرزه‌ای متعددی برای توصیف زمین‌لرزه تعریف کره‌اند. از آن‌جا که پارامترهای طیفی زمین‌لرزه اطلاعات متنوعی پیرامون حرکت زمین دربر دارند، یک زمین‌لرزه را به‌درستی توصیف می‌کنند. هم‌چنین شاخص‌های خسارت متنوعی برای سنجش آسیب سازه‌ها یا تعیین آسیب‌پذیری آن‌ها نسبت به یک‌دیگر، پیشنهاد شده است. شاخص آسیب پارک-انگ یکی از بهترین شاخص‌ها برای توصیف آسیب یک سازه است. در این مقاله، هم‌بستگی بین پارامترهای طیفی یک زمین‌لرزه و شاخص‌های پارک- انگ بررسی می‌شود. برای این منظور، سه قاب بتن مسلح با ارتفاع‌های مختلف، تحت رکوردهای زمین‌لرزه حوزۀ دور به‌روش دینامیکی غیرخطی تحلیل شده‌ و هم‌بستگی بین پارامترهای طیفی و شاخص‌های پارک- انگ قاب‌ها محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد که در همه قاب‌ها، بیش‌تر پارامترهای طیفی هم‌بستگی قوی با شدت آسیب دارند. از این‌رو برای برآورد پتانسیل آسیب زمین‌لرزه، برخی پارامترهای طیفی که هم‌بستگی زیادی با شدت آسیب دارند، شاخص‌های مناسبی هستند. شدت هاوزنر، شدت طیف شتاب و شدت طیف سرعت، هم‌بستگی زیادی با شدت آسیب از خود نشان می‌دهند. در این مقاله، یک پارامتر طیفی جدید که هم‌بستگی بسیار خوبی با شدت آسیب دارد، به‌دست آمده است.
کلیدواژه‌ها

1. Musson R. M. W., "Intensity-Based Seismic Risk Assessment", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 20 (2000) 353-360. 2. Massumi A., Gholami F., "The influence of seismic intensity parameters on structural damage of RC buildings using principal components analysis", Applied Mathematical Modelling, Vol. 40, No. 3 (2016) 2161-2176,. 3. Elenas A., "Interdependency between Seismic Acceleration Parameters and the Behaviour of Structures", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 16 (1997) 317-322. 4. Elenas A., "Correlation between Seismic Acceleration Parameters and Overall Structural Damage Indices of Buildings", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 20 (2000) 93-100. 5. Danciu L, "Development of a System to Assess the Earthquake Damage Potential for Buildings. Ph.D. Thesis", University of Patras (2006). 6. Alvanitopoulos P. F., Andreadis I., Elenas A., "Interdependence between Damage Indices and Ground Motion Parameters based on Hilbert–Huang transform", Measurement Science and Technology, Vol. 21, No. 2 (2010). 7. Nanos N., "A Study on the Importance of Seismic Parameters Selection for the Vulnerability Assessment of Mid-Rise Reinforced Concrete Structures. Ph.D. Thesis", University of Portsmouth (2011). 8. Chen Z., Wei J., "Correlation between Ground Motion Parameters and Lining Damage Indices for Mountain Tunnels", Natural hazards, Vol. 65, (2012) 1683-1702. 9. Housner G. W., "Behavior of Structures During Earthquakes", Journal of Engineering Mechanics Division, Vol. 85, No. EM4 (1959) 109-129. 10. Von Thun J. L., Roehm G., Scott A., Wilson J. A., "Earthquake Ground Motions For Design and Analysis of Dams", in Earthquake Engineering and Soil Dynamics II-Recent Advances in Ground-Motion Evaluation, ASCE (1988) 463-481. 11. Park Y.-J., Ang A. H.-S., "Mechanistic Seismic Damage Model for Reinforced Concrete", Journal of Structural Engineering, Vol. 111, No. ST4 (1985) 722-739. 12. "Iranian code of practice for seismic resistance design of buildings: Standard no.2800, 3rd edition, Building and Housing Research Center" (2005). 13. "Iranian national building codes, Part 9: design and construction of reinforced concrete buildings" (2013). 14. PEER, “PEERGroundMotionDatabase,” [Online]. 15. Spiegel M. R., "Theory and Problems of Statistics", London: McGraw-Hill: Schaum Publishing (1992). 16. Hauke J., Kossowski T., "Comparision of Values of Pearson’s and Spearman’s Correlation Coefficients on the Same Sets of Data", Quaestiones Geographicae, Vol. 30, No. 2 (2011) 87-93. 17. Szmidt E., Kacprzyk J., "The Spearman and Kendall Rank Correlation Coefficients Between Intuitionistic Fuzzy Sets", in EUSFLAT Conf (2011). 18. Kramer S. L., "Geotechnical Earthquake Engineering", University of Washington (1996). 19. Park Y. J., Ang A., Wen Y. K, "Seismic Damage Analysis and Damage-Limiting Design of R/C Structures", Structural Research Studies, Report No. 516 (1984). 20. Nanos N., Elenas A., Ponterosso P., "Correlation of Different Strong Motion Duration Parameters and Damage Indicators of Reinforced Concrete Structures", in The 14th World Conference on Earthquake Engineering, China Earthquake Press, Beijing (2008). 21. Arias A., "A Measure of Earthquake Intensity", in Seismic Design for Nuclear Power Plants, (ed. R. Hansen), MIT Press, Cambridge Massachusetts (1970) 438-483. 22. Sarma S. K., Yang K. S., "An Evaluation of Strong Motion Records and a New Parameter A95", Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 15 (1987) 119-132. 23. Kendall M. G., "Rank Correlation Methods", NewYork: Hafner Publishing Co (1955). 24. Abdi H., "The Kendall Rank Correlation Coefficient", Encyclopedia of Measurement and Statistics. Sage, Thousand Oaks (CA) (2007) 508-510.