“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
Export
Pejović, Jelena
Seizmička analiza visokih armiranobetonskih zgrada
Autorstvo-Nekomercijalno-Deliti pod istim uslovima 3.0 Srbija (CC BY-NC-SA 3.0)
Academic metadata
Phd. theses
Tehnicko-tehnološke nauke
doktor nauka - gradevinarstvo
Univerzitet Crne Gore
Građevinski fakultet
Studijski program Građevinarstvo
Other Theses Metadata
Seismic analysis of reinforced concrete high-rise buildings
[J. Pejović]
PDF/A (145 pages)
Konstrukcije - Zemljotresno inženjerstvo
Janković, Srđan, 1963- (mentor)
Folić, Radomir (član komisije)
Lađinović, Đorđe (član komisije)
Ulićević, Mladen, 1957- (član komisije)
Zejak, Radomir, 1962- (član komisije)
Predmet sprovedenih istraživanja u ovoj disertaciji je seizmička analiza visokih armi- ranobetonskih zgrada pri dejstvu zemljotresa različitih intenziteta, koristeći probabilistički pristup. U okviru sprovedenih istraživanja je urađena probabilistička seizmička analiza odgovora, probabilistička seizmička analiza oštećenja i procjena povredljivosti visokih armirano- betonskih zgrada.
S obzirom na trend izgradnje visokih zgrada kako u svijetu tako i u cijeloj južno- evropskoj mediteranskoj seizmičkoj zoni, jedan od ciljeva u ovom radu je bio procjena povredljivosti visokih armiranobetonskih zgrada za seizmičku pobudu karakterističnu za južnoevropsku mediteransku zonu. Kao glavni doprinos procjeni povredljivosti ove vrste zgrada, u ovom radu su izvedene probabilističke krive povredljivosti za seizmičku pobudu karakterističnu za južnoevropsku mediteransku zonu i dobijeni su parametri fitovanih lognormalnih kumulativnih distributivnih funkcija za četiri definisana stepena oštećenja sprovođenjem 3600 nelinearnih dinamičkih analiza na dejstvo 60 zemljotresnih zapisa sa širim opsegom magnituda, rastojanjima od rasjeda i različitim vrstama tla uzimajući na taj način u obzir neodređenosti pri izboru zemljotresnih zapisa. Kao prototipne zgrade su izabrane 20-spratna, 30-spratna i 40-spratna armiranobetonska visoka zgrada konstruktivnog sistema sa AB jezgrom. Za potrebe sprovođenja nelinearnih dinamičkih analiza su kon- struisani nelinearni prostorni modeli prototipnih zgrada. Izvršena je detaljna probabilistička seizmička analiza oštećenja prototipnih zgrada i kao njen rezultat definisana su granična stanja i odgovarajući stepeni oštećenja za AB visoke zgrade, pri čemu su stepeni oštećenja tretirani kao slučajne veličine. Primjenjen je detaljan kvantitativni pristup i određeni su spratni driftovi na početku svakog od definisanih stepena oštećenja kao slučajne veličine sa opsegom mogućih vrijednosti.
Izvedene su po tri vrste karakterističnih krivih povredljivosti za četiri definisana nivoa oštećenja dobijene na osnovu srednjih vrijednosti, 16%-tnih fraktila i 84%-tnih fraktila spratnih driftova na početku pojedinih stepena oštećenja. S obzirom na postignuti kvalitet rezultata, izvedene krive povredljivosti mogu se koristiti pri projektovanju visokih zgrada konstruktivnog sistema sa AB jezgrom ili sličnih konstruktivnih sistema pomoću Performance-Based metodologije. Takođe izvedeni parametri krivih povredljivosti (parametri fitovanih lognormalnih kumulativnih distributivnih funkcija) kao i izvedene vrijednosti za spratne driftove mogu se inkorporirati u buduće pravilnike za projektovanje visokih zgrada. S obzirom na to da probabilističke krive povredljivosti ne postoje za ovu klasu objekata i ovu
seizmičku zonu, sprovedena istraživanja u ovome radu popunjavaju prazninu u procjeni južnomediteranskog kao i svjetskog seizmičkog rizika AB visokih zgrada. Cilj je da se konstruisane krive povredljivosti inkorporiraju u postojeće evropske i svjetske baze krivih povredljivosti.
U okviru sprovedene probabilističke seizmičke analize odgovora su definisane zavisnosti između izabranih mjera seizmičkog intenziteta i parametara seizmičkog odgovora (spratnih driftova). U okviru sprovedene analize zavisnosti doneseni su zaključci u smislu uspješnosti pojedinih mjera intenziteta u odnosu na razmatrane parametre seizmičkog odgovora. Izvedene zavisnosti se mogu koristiti za određivanje spratnih driftova visokih AB zgrada konstruktivnog sistema prototipnih zgrada i sličnih sistema za slučaj projektovanja u južnoevropskoj mediteranskoj zoni i mogu se inkorporirati u buduće pravilnike za projekto- vanje visokih zgrada. Autor ovog rada je predložio nove mjere intenziteta koje daju najuspješnije zavisnosti za visoke armiranobetonske zgrade. Za potrebe sprovedenih analiza razmotrena su pitanja vezana za nelinearnu dinamičku analizu, sa posebnim osvrtom na izbor zemljotresnih zapisa i načina skaliranja, u cilju dobijanja što manjih rasipanja rezultata u pojedinim fazama probabilističke seizmičke analize.
Takođe, u okviru sprovedenih istraživanja urađena je analiza mogućnosti projektovanja visokih armiranobetonskih zgrada u skladu sa važećim evropskim pravilnikom za proračun seizmički otpornih konstrukcija EN1998-1 sa ciljem davanja konkretnih smjernica i preporuka za proširenje EN1998-1, u smislu korigovanja postojećih odredaba kao i dodavanja novih odredaba vezanih za armiranobetonske visoke zgrade. Na osnovu sprovedenih istraživanja su doneseni odgovarajući zaključci i preporuke kada je u pitanju projektovanje armiranobetonskih visokih zgrada za pojedine klase duktilnosti, određivanje proračunskih seizmičkih smičućih sila i momenata savijanja u zidovima visokih armiranobetonskih zgrada. Za slučaj armiranobetonskih visokih zgrada autor ovog rada je predložio korigovani izraz za faktor povećanja smičućih sila i dvije varijante proračunskih anvelopa smičućih sila. Dat je predlog korekcije oblika proračunske anvelope momenata savijanja za vitke zidove prema EN1998-1 za armiranobetonske visoke zgrade.
The subject of the conducted researches in this dissertation is a seismic analysis of reinforced concrete high-rise buildings during the different-intensity earthquakes using a probabilistic approach. Within the conducted researches, probabilistic seismic demand analysis, probabilistic seismic damage analysis and the assessment of the vulnerability of reinforced concrete high-rise buildings were performed.
Considering the trend of construction of high-rise buildings in the world as well as in the Southern Euro-Mediterranean seismic zone, one of the aims in this dissertation was to assess the vulnerability of reinforced concrete high-rise buildings for seismic excitation specific for Southern Euro-Mediterranean zone. As a major contribution to assessing the vulnerability of these types of buildings, in this dissertation, the probabilistic fragility curves for seismic excitation specific for Southern Euro-Mediterranean zone were derived and log- normal cumulative distribution function parameters were obtained for the four defined damage states by conducting 3600 nonlinear time-history analyses on the basis of 60 ground motions with wide range of magnitudes, distance to source and different site conditions, including in this way uncertainties during ground motion selection. As prototype buildings, 20-story, 30-story and 40-story RC high-rise buildings with core wall structural system were chosen. For the purpose of conducting nonlinear time-history analyses, non-linear 3D models of the buildings were designed. A detailed probabilistic seismic damage analysis was done and as its result the limit states as well as corresponding damage states for RC high-rise buildings were defined, where the damage states were treated as random variables. The detailed quantitative approach is applied and inter-storey drifts at threshold of damage state were defined as random variables with the range of possible values.
Three types of fragility curves for the four defined damage states are obtained based on mean values (median - 50th percentile), the values of 16th percentile and 84th percentile of inter-storey drifts at thresholds of certain damage states. Considering the achieved quality of the results, obtained fragility curves could be used in the design of high-rise buildings with core wall system or similar structural systems using Performance-Based methodology. Also derived parameters of fragility curves (log-normal cumulative distribution function parameters) as well as derived inter-storey drifts at threshold of damage state could be incorporated into future regulations for the design of high-rise buildings. Since no probabilistic fragility curves exist for this class of buildings and for this seismic zone, the conducted researches partially fills the void in Southern Euro-Mediterranean and world
seismic risk assessment. The aim is to incorporate derived fragility curves into existing European and world database of fragility curves.
The relationship between the selected ground motion intensity measure and the engineering demand parameter (interstorey drift) was defined within the conducted probabilistic seismic demand analysis. Within performed analysis of relationships between the ground motion intensity measure and the engineering demand parameter, appropriate conclusions were made regarding the efficiency of individual intensity measures IM, as related to the considered engineering demand parameters. The derived relationships could be used for defining interstorey drifts for RC high-rise buildings with core wall system or similar structural systems and could be incorporated into future regulations for the design of high-rise buildings. The author of this dissertation proposed the new intensity measures which providing the most efficient relationships for RC high-rise buildings. For the purposes of the performed analyses, issues related to the nonlinear time-history analysis, with particular emphasis on the selection of ground motion records and scaling methods, in order to obtain a small dispersion of results in the conducted phases of the probabilistic seismic analysis, were considered.
Also, as part of the conducted researches, analysis of the possibilities of designing RC high-rise buildings in accordance with the relevant European regulations for design of structures for earthquake resistance EN1998-1, was performed with the aim of giving concrete guidelines and recommendations for the expansion of EN1998-1, in terms of correcting the existing provisions and addition of new provisions relating to RC high-rise buildings. Based on the conducted researches, appropriate conclusions and recommendations regarding to the design of RC high-rise buildings for certain ductility classes, determining design seismic shear forces and design bending moments in the ductile walls of RC high-rise buildings were adopted. The author of this dissertation proposed the corrected expression for the shear force magnification factor and two variants of the design envelope of shear forces for the case of RC high-rise buildings. The shape correction of bending moment design envelope for ductile walls of RC high-rise buildings is proposed.
Predmet sprovedenih istraživanja u ovoj disertaciji je seizmička analiza visokih armi- ranobetonskih zgrada pri dejstvu zemljotresa različitih intenziteta, koristeći probabilistički pristup. U okviru sprovedenih istraživanja je urađena probabilistička seizmička analiza odgovora, probabilistička seizmička analiza oštećenja i procjena povredljivosti visokih armirano- betonskih zgrada.
S obzirom na trend izgradnje visokih zgrada kako u svijetu tako i u cijeloj južno- evropskoj mediteranskoj seizmičkoj zoni, jedan od ciljeva u ovom radu je bio procjena povredljivosti visokih armiranobetonskih zgrada za seizmičku pobudu karakterističnu za južnoevropsku mediteransku zonu. Kao glavni doprinos procjeni povredljivosti ove vrste zgrada, u ovom radu su izvedene probabilističke krive povredljivosti za seizmičku pobudu karakterističnu za južnoevropsku mediteransku zonu i dobijeni su parametri fitovanih lognormalnih kumulativnih distributivnih funkcija za četiri definisana stepena oštećenja sprovođenjem 3600 nelinearnih dinamičkih analiza na dejstvo 60 zemljotresnih zapisa sa širim opsegom magnituda, rastojanjima od rasjeda i različitim vrstama tla uzimajući na taj način u obzir neodređenosti pri izboru zemljotresnih zapisa. Kao prototipne zgrade su izabrane 20-spratna, 30-spratna i 40-spratna armiranobetonska visoka zgrada konstruktivnog sistema sa AB jezgrom. Za potrebe sprovođenja nelinearnih dinamičkih analiza su kon- struisani nelinearni prostorni modeli prototipnih zgrada. Izvršena je detaljna probabilistička seizmička analiza oštećenja prototipnih zgrada i kao njen rezultat definisana su granična stanja i odgovarajući stepeni oštećenja za AB visoke zgrade, pri čemu su stepeni oštećenja tretirani kao slučajne veličine. Primjenjen je detaljan kvantitativni pristup i određeni su spratni driftovi na početku svakog od definisanih stepena oštećenja kao slučajne veličine sa opsegom mogućih vrijednosti.
Izvedene su po tri vrste karakterističnih krivih povredljivosti za četiri definisana nivoa oštećenja dobijene na osnovu srednjih vrijednosti, 16%-tnih fraktila i 84%-tnih fraktila spratnih driftova na početku pojedinih stepena oštećenja. S obzirom na postignuti kvalitet rezultata, izvedene krive povredljivosti mogu se koristiti pri projektovanju visokih zgrada konstruktivnog sistema sa AB jezgrom ili sličnih konstruktivnih sistema pomoću Performance-Based metodologije. Takođe izvedeni parametri krivih povredljivosti (parametri fitovanih lognormalnih kumulativnih distributivnih funkcija) kao i izvedene vrijednosti za spratne driftove mogu se inkorporirati u buduće pravilnike za projektovanje visokih zgrada. S obzirom na to da probabilističke krive povredljivosti ne postoje za ovu klasu objekata i ovu
seizmičku zonu, sprovedena istraživanja u ovome radu popunjavaju prazninu u procjeni južnomediteranskog kao i svjetskog seizmičkog rizika AB visokih zgrada. Cilj je da se konstruisane krive povredljivosti inkorporiraju u postojeće evropske i svjetske baze krivih povredljivosti.
U okviru sprovedene probabilističke seizmičke analize odgovora su definisane zavisnosti između izabranih mjera seizmičkog intenziteta i parametara seizmičkog odgovora (spratnih driftova). U okviru sprovedene analize zavisnosti doneseni su zaključci u smislu uspješnosti pojedinih mjera intenziteta u odnosu na razmatrane parametre seizmičkog odgovora. Izvedene zavisnosti se mogu koristiti za određivanje spratnih driftova visokih AB zgrada konstruktivnog sistema prototipnih zgrada i sličnih sistema za slučaj projektovanja u južnoevropskoj mediteranskoj zoni i mogu se inkorporirati u buduće pravilnike za projekto- vanje visokih zgrada. Autor ovog rada je predložio nove mjere intenziteta koje daju najuspješnije zavisnosti za visoke armiranobetonske zgrade. Za potrebe sprovedenih analiza razmotrena su pitanja vezana za nelinearnu dinamičku analizu, sa posebnim osvrtom na izbor zemljotresnih zapisa i načina skaliranja, u cilju dobijanja što manjih rasipanja rezultata u pojedinim fazama probabilističke seizmičke analize.
Takođe, u okviru sprovedenih istraživanja urađena je analiza mogućnosti projektovanja visokih armiranobetonskih zgrada u skladu sa važećim evropskim pravilnikom za proračun seizmički otpornih konstrukcija EN1998-1 sa ciljem davanja konkretnih smjernica i preporuka za proširenje EN1998-1, u smislu korigovanja postojećih odredaba kao i dodavanja novih odredaba vezanih za armiranobetonske visoke zgrade. Na osnovu sprovedenih istraživanja su doneseni odgovarajući zaključci i preporuke kada je u pitanju projektovanje armiranobetonskih visokih zgrada za pojedine klase duktilnosti, određivanje proračunskih seizmičkih smičućih sila i momenata savijanja u zidovima visokih armiranobetonskih zgrada. Za slučaj armiranobetonskih visokih zgrada autor ovog rada je predložio korigovani izraz za faktor povećanja smičućih sila i dvije varijante proračunskih anvelopa smičućih sila. Dat je predlog korekcije oblika proračunske anvelope momenata savijanja za vitke zidove prema EN1998-1 za armiranobetonske visoke zgrade.