Seismic performance, modeling, and failure assessment of reinforced concrete shear wall buildings
Betonarme perdeli binaların deprem performansı, modellenmesi ve kırılma değerlendirmesi
- Tez No: 710328
- Danışmanlar: PROF. DR. JOHN W WALLACE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of California Los Angeles
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Yapı ve Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 297
Özet
Betonarme yapı (perde) duvarlar, önemli yanal dayanım, rijitlik ve deformasyon kapasitesi sağladıkları için yüksek deprem bölgelerinde yanal yüke dayanıklı sistemler olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Perde duvarların tepkisini ve davranışını anlamak, özellikle yeni binalar için performansa dayalı tasarım yaklaşımları daha yaygın hale geldiğinden, daha ekonomik ve güvenilir tasarımlar elde etmek için esastır. Beklenen performansı değerlendirmek için, kod-kodlayıcı ve iki farklı performansa dayalı tasarım yaklaşımı kullanılarak tasarlanan 42 katlı RC ikili sistem binasına ilişkin bir vaka çalışmasının sonuçları sunulmaktadır. Ortalama değerler ve tepki miktarlarının dağılımı, genel olarak kabul edilebilir sınırların oldukça altındadır ve üç bina tasarımının genel davranışının oldukça benzer olması beklenmektedir. Bununla birlikte, kayma yenilmesini ve göçmeyi tanımlama yeteneğinin zor olduğu kanıtlandı ve ek çalışmalar yapmak için motivasyon sağladı. Hem yeni binaların tasarımı hem de mevcut yapısal duvar binalarının değerlendirilmesi/rehabilitasyonu için, medyan (beklenen) ve duvar kesme mukavemeti dağılımının ve deformasyon kapasitesinin doğru bir değerlendirmesine ihtiyaç vardır. Çeşitli parametrelerin duvar kesme dayanımı ve deformasyon kapasitesi üzerindeki etkisini araştırmak ve beklenen duvar davranışına bağlı olarak dayanım ve deformasyon kapasitesi için alternatif ilişkiler önermek için bir duvar testi veritabanı (124 numune) toplandı. Test sonuçları, ACI 318-11'in kesme kontrollü duvarların kesme mukavemetini hafife aldığını göstermiştir. Ortalama eğrilik süneklik oranları, kesme ve eğilme kontrollü duvarlar için sırasıyla yaklaşık 3 ve 7 olarak elde edilmiştir. Yeni ilişkiler, yanal yük direnci için yapısal duvarlar kullanan binaların daha iyi hasar ve başarısızlık değerlendirmesine izin verecektir. 2010 Şili depreminde yıkılan 15 katlı Alto Rio binası için betonarme perde duvarların hasar değerlendirmesi de yapıldı. Deprem sonrası gözlenen hasar, yapısal çizimler ve doğrusal olmayan statik ve dinamik tepki analizleri kullanılarak olası çökme nedenleri belirlendi. Analiz sonuçları, çökmenin, binanın doğu tarafındaki T-biçimli duvarların ağ sınırındaki basınç yenilmesi, birinci seviyede dolgulu koridor duvarlarında büyük kesme talepleri ve çekme kırılması dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden etkilendiğini göstermektedir. ve binanın batı tarafında ekleme hataları. E-Savunma sarsma tablası (2010) üzerinde test edilen dört katlı betonarme binanın doğrusal olmayan modellemesi ve analizi, mevcut modelleme yaklaşımlarını ve varsayımlarını değerlendirmek ve ek çalışma gerektiren konuları belirlemek için incelenmiştir. Beton çekme mukavemeti, rijitlik bozulması ve mukavemet bozulması dahil, analitik ve test sonuçları arasındaki korelasyonu önemli ölçüde iyileştirdi.
Özet (Çeviri)
Reinforced concrete structural (shear) walls are commonly used as lateral load resisting systems in high seismic zones because they provide significant lateral strength, stiffness, and deformation capacity. Understanding the response and behavior of shear walls is essential to achieve more economical and reliable designs, especially as performance-based design approaches for new buildings have become more common. Results of a case study of 42-story RC dual system building, designed using code-prescriptive and two different performance-based design approaches, are presented to assess expected performance. Median values and dispersion of the response quantities are, in general, well-below acceptable limits and the overall behavior of the three building designs are expected to be quite similar. However, the ability to define shear failure and collapse proved difficult and provided motivation to conduct additional studies. For both design of new buildings and evaluation/rehabilitation of existing structural wall buildings, an accurate assessment of median (expected) and dispersion of wall shear strength and deformation capacity are needed. A wall test database (124 specimens) was assembled to investigate the influence of various parameters on wall shear strength and deformation capacity, and to recommend alternative relations for strength and deformation capacity depending on expected wall behavior. Test results indicated that ACI 318-11 underestimates the shear strength of the shear-controlled walls. Mean curvature ductility ratios were obtained as about 3 and 7 for shear- and flexure-controlled walls, respectively. The new relations will allow improved damage and failure assessment of buildings utilizing structural walls for lateral load resistance. Failure assessment of RC shear walls also was conducted for the 15-story Alto Rio building which collapsed in the 2010 Chile earthquake. Possible reasons for collapse were identified using post-earthquake observed damage, structural drawings, and nonlinear static and dynamic response analyses. Analysis results indicate that collapse was likely influenced by various factors, including compression failure at the web boundary of T-shaped walls on the east side of the building, large shear demands at the filled-in corridor walls at the first level, and tensile fracture and splice failures at the west side of the building. Nonlinear modeling and analysis of the four-story RC building that was tested on E-Defense shaking table (2010) was investigated to assess current modeling approaches and assumptions, and to identify issues that require additional study. Including concrete tension strength, stiffness degradation, and strength degradation significantly improved the correlation between the analytical and test results.
Benzer Tezler
- The effect of infill walls on the seismic performance of boundary columns in reinforced concrete frames
Betonarme çerçevelerde dolgu duvarların kenar kolonların sismik performansına etkisi
AKSEL FENERCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ BİNİCİ
- Seismic behavior assessment of low-rise reinforced concrete structural walls using quasi-static reversed cyclic loading protocol
Az katlı, perde duvarlı betonarme yapılarda statik benzeri tersinir çevrim yüklemesi altında sismik davranış incelemesi
POURANG EZZATFAR
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM CANBAY
PROF. DR. GÜNEY ÖZCEBE
- Van depreminde hasar gören mevcut betonarme bir binadaki hasarın, DBYBHY 2007'ye göre yapılan performans analiz sonuçları ile karşılaştırılması
Comparison of the observed damage and calculated performance assessment results according to the TSC2007 of an RC building which exposed to the van earthquake
ALPER AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Oyulma etkisi altındaki köprü kazıklarının modellenmesi ve analizi
Analysis and modeling of bridge piles subjected to scour
ABDULFATAH ALI ABDI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiAkdeniz Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKAN ÖZCAN
- Betonarme perdelerin çevrimsel sönümlenen enerji kapasitesinin makine öğrenmesi yöntemleri ile incelenmesi
Investigation of energy dissipation capacity of RCc shear walls with machine learning methods
BERKAY TOPALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP DEĞER