การประเมินความเสียหายภายใต้แรงแผ่นดินไหวของอาคารสูง โดยวิธีการผลักแบบวัฏจักร

รองศาสตราจารย์ ดร. ชื่องานวิจัย: การประเมินความเสียหายจากแผ่นดินไหวของอาคารสูงโดยใช้การวิเคราะห์การดันตัวเป็นวงกลม เพื่อผลักดันโหมดคอมโบ โหมด MPA-3) และการวิเคราะห์ประวัติเวลาแบบไม่เชิงเส้น (IMP-1)……….

ความส าคัญของปัญหา

วัตถุประสงค์

ค าถามการวิจัย

นำมาคำนวณตามโปรแกรม Bispec ที่แสดงในตารางผลการวิเคราะห์ด้วยวิธี Cyclic Pushover analysis มีความแม่นยำมากกว่าและยังมีความเบี่ยงเบนน้อยกว่าวิธีวิเคราะห์แบบ Modal Pushover สำหรับการวิเคราะห์ Modal Pushover

สมมุติฐานการจัย

ข้อตกลงเบื ้องต้นของงานวิจัย

การเคลื่อนไหวแบบแรงขับแบบวนรอบของอาคารจะต้องจัดให้มีขั้นตอนการวิเคราะห์แรงขับแบบโมดอลสำหรับการประเมินความต้องการแผ่นดินไหวในอาคาร” วิศวกรรมแผ่นดินไหวและพลศาสตร์โครงสร้าง. .

ขอบเขตของานวิจัย

ข้อจ ากัดของานวิจัย

นิยามศัพท์

การวิเคราะห์ด้วยวิธีแรงสถิตไม่เชิงเส้นหรือการผลักอาคารแบบ

วิธีการนี ้ เป็นการค านวณหาการกระจายแรงกระท าจากแรงเฉือนในแต่ละชั้นที่ได้จากการรวมแรงเฉือน ที่ค านวณจากแรงกระท าที่เป็นสัดส่วนกับรูปแบบการสั่นในแต่ละโหมด การรวมแรงเฉือนใช้วิธี Square Root of the Sum of the Square (SRSS) ซึ่งเป็นหลักการรวมผลตอบสนองส าหรับพฤติกรรมแบบ ยืดหยุ่น (elastic modal response) แม้ว่าพฤติกรรมของโครงสร้างในความเป็นจริงจะเป็นแบบไม่เชิง เส้น (nonlinear response) การค านวณแรงเฉือนใช้สูตรดังนี ้. ข) การผลักแบบหลายโหมด (Multi-Mode Pushover Procedure). วิธีการผลักอาคารแบบนี ้เป็นวิธีหนึ่งซึ่งพิจารณาผลตอบสนองของรูปแบบการสั่นในแต่ละโหมด จึง เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การวิเคราะห์แบบการผลักตามรูปแบบการสั่นของโครงสร้าง (Modal Pushover Analysis, MPA) Chopra และ Goel (2002) ได้เสนอวิธีการ MPA เพื่อปรับปรุงแรงกระท าให้น่าเชื่อถือ ยิ่งขึ้นกว่าแรงกระท าเพียงโหมดเดียว ในวิธีการนี ้เป็นการใช้แรงผลักกระท ากระจายตามแต่ละรูปแบบ การสั่นของโครงสร้าง โดยใช้รูปแบบการสั่นจ านวน 3 โหมดแรก และแสดงกราฟการผลักในแต่ละโหมด ส าหรับการรวมผลตอบสนองของแรงเฉือนที่ฐานและการเคลื่อนตัว ใช้วิธี Square Root of the Sum of the Square (SRSS) แม้ว่าจะเป็นที่ทราบกันว่าผลตอบสนองของโครงสร้างในความเป็นจริงมีลักษณะ ไม่เชิงเส้น แต่วิธีการนี ้สมมุติว่า ค่าที่ได้จากการรวมผลตอบสนองแบบนี ้ไม่แตกกต่างจากพฤติกรรมจริง มากนัก.

การวิเคราะห์ด้วยวิธีการผลักอาคารแบบวัฏจักร

แบบจ าลองโครงสร้าง

การวิเคราะห์พลศาสตร์ไม่เชิงเส้น

ความคิดพื ้นฐานของสเปคตรัมการออกแบบส าหรับ

Effect of Stiffness Degradation on Seismic Ductility Requirements.” Proceedings of Japan Symposium on Earthquake Engineering. N2 Method for Seismic Damage Analysis of AB Buildings.” Earthquake Engineering and Structural Dynamics. Strength Demand Diagram based on Constant-Damage Concept”, Proceedings of the 1st European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Geneva, Switzerland.

ความคิดพื ้นฐานของตัวประกอบการลดก าลังส าหรับ

ความคิดพื ้นฐานของแผนผังความต้องการก าลังส าหรับค่า

แผนที่อุปสงค์ (Demand map) ความแข็งแรงของโครงสร้างอาคารที่รับแรงแผ่นดินไหวได้จัดทำขึ้นเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของอาคารว่ามีความแข็งแรงหรือไม่ พัฒนามาจากกราฟสเปกตรัมความต้องการแรงซึ่งเป็นกราฟความสัมพันธ์ระหว่างความต้องการแรงและระยะเวลาการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของโครงสร้าง ดังแสดงในรูปที่ 6a สามารถแสดงในรูปของ Strength Demand Diagram ซึ่งแปลเป็นความสัมพันธ์ระหว่างความต้องการกำลังและการเคลื่อนไหวเชิงโครงสร้าง ดังแสดงในรูปที่ 6b ในแหล่งกำเนิด

ความคิดพื ้นฐานของวิธีการสเปคตรัมของความสามารถ

Capacity Spectrum Method (CSM) ที่เสนอโดย ATC-40 ได้รับการพัฒนาเพื่อกำหนดประสิทธิภาพของโครงสร้างอาคาร โดยหาจุดตัดระหว่างแผนความต้องการกำลังและความสามารถในการต้านทานแผ่นดินไหว (Demand-Capacity Diagram หรือ Acceleration-Displacement Response Spectrum, ADRS) ดังแสดงในรูป 9. วิธีนี้เรียกว่า Acceleration-Displacement Response Spectrum, Sa. จุดสมรรถนะของโครงสร้าง Teff เป็นช่วงเวลาการสั่นตามธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพ สเปกตรัมตอบสนองการเร่ง, Sa. คะแนนประสิทธิภาพของโครงสร้าง ความต้องการกำลังได้รับการปรับปรุงeff,M amax

การประเมินความเสียหายของโครงสร้างเนื่องจากแรงแผ่นดินไหว…

ผลงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

สำหรับวิธีตีความผลลัพธ์ โปรดจำไว้ว่าจุดตัดของกราฟอุปสงค์และความจุคือจุดที่แสดง ประสิทธิภาพของโครงสร้าง ระยะเวลาการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของโครงสร้างอยู่ในแกนรัศมี เกี่ยวกับการตีความผลลัพธ์ ให้พิจารณาจุดตัดของกราฟ Demand และ Capacity เป็นจุดที่ประเมินความแข็งแรงของโครงสร้างและการเคลื่อนที่ของโครงสร้างเมื่อได้รับแรงแผ่นดินไหว

สรุป

รูปแบบการวิจัย

ขั้นตอนการด าเนินงานวิจัย

เครื่องมือการวิจัย

คลื่นแผ่นดินไหวส าหรับการวิเคราะห์โครงสร้าง

การใช้รูปแบบประวัติเวลาของแรงกระท าหรือการเคลื่อนที่ส าหรับ

แบบจ าลองพฤติกรรมโครงสร้าง

การวิเคราะห์หาค่าการเคลื่อนที่สูงสุดในการผลักแบบวัฏจักร

การวิเคราะห์ความเสียหายจากแรงแผ่นดินไหวด้วยวิธีการผลักแบบวัฏจักร

อาคารตัวอย่างในการศึกษา…

ผลการวิเคราะห์ด้วยวิธี Modal Pushover Analysis

สำหรับการผลักโหมด 2 ความสัมพันธ์ระหว่างสเปกตรัมการเร่ง Sa และ Motion SdS รูปที่ 26 สำหรับการผลักโหมด 3 ความสัมพันธ์ระหว่างสเปกตรัมการเร่งความเร็ว Sa และ Motion SdS การดำเนินการกดโหมด 3 แสดงในรูปที่ 27

ผลการวิเคราะห์ด้วยวิธี Cyclic Pushover Analysis

ผลการวิเคราะห์ค่าการเคลื่อนที่สูงสุดของยอดอาคาร

ของจำนวนข้อมูลในแต่ละแถวเทียบกับจำนวนข้อมูลทั้งหมด มีค่าแสดงใน ตารางที่ 13 และเขียนกราฟเป็นกราฟแท่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่า PDRD กับความถี่ข้อมูล (Frequency, %) ดังแสดงในรูปที่ 34 .

ผลการวิเคราะห์ค่าการเคลื่อนที่สูงสุดของแต่ละชั้นอาคาร

ผลการวิเคราะห์ค่าการเคลื่อนที่สัมพัทธ์สูงสุดของแต่ละชั้นอาคาร

ตารางที่ 18 ค่าเบี่ยงเบนจากวิธี NTHA ตารางที่ 19 ค่าเบี่ยงเบนเฉลี่ยจากวิธี NTHA

ค่าดัชนีความเสียหาย

สำหรับ cyclic thrust (SPD-Type) และ Nonlinear Time History Analysis (IMP-1) .. b) Nonlinear Time History Analysis, NTHA (IMP-1 – 3 modes) และ Nonlinear Time History Analysis (IMP-1)

สรุปการด าเนินงานวิจัย

สรุปผลการวิจัย

อภิปรายผล

ข้อเสนอแนะเพื่อการท าวิจัยครั้งต่อไป

An Energy Based Formulation for First and Multiple Nonlinear Static Analysis", Journal of Earthquake Engineering. Seismic Performance of RC Building by Cyclic Pushover Analysis, "The 7th International Conference on Urban Earthquake Engineering (7CUEE) and The 5th International Conference on Earthquake Engineering (5ICEE), Tokyo, Japan.