دانلود ترجمه مقاله منحنی شکنندگی برای نقشه های طراحی لرزه ای – اسپرینگر 2014

منحنی شکنندگی برای نقشه های طراحی لرزه ای با هدف ریسک

Fragility curves for risk-targeted seismic design maps

چکیده
1-مقدمه
2- ساختار های طراحی شده ی یوروکد8
2-1 طراحی برای سطوح مختلف شتاب
3- توسعه ی منحنی شکنندگی
3-1 ثبت تکان ها و حرکات قوی
3-2 استانه ی اسیب و خسارت
3-3 نتایج
3-4 مقایسه با نتایج قبلی
4- نتیجه گیری

چکیده

طراحی لرزه ای با استفاده از نقشه هایی که بر اساس خطر هدف قرار گرفته هستند، ممکن است منجر به احتمال وقوع سالیانه ی سوداوری یا افزایش حالت های خاصی از خسارت شود که در سرتاسر قلمرو یک دولت امری منحصر به فرد و یکسان است. این نقشه ها و برنامه ها بر اساس منحنی های خطر زمین لرزه ای به هم پیچیده از یک تجزیه و تحلیل احتمالی استاندارد همراه با مشتق منحنی شکنندگی است که فرصتی را برای ساختارهای رمزی طراحی شده بیان می کند تا حالت خسارت خاصی را که سطحی از حرکات درونی بدان داده شده است را افزایش دهد, مانند سرعت شتاب زمین(PGA). منحنی های شکنندگی منتشر شده ی کمی برای ساختارهای مرتبط با یوروکدها(مجموعه استانداردهای ساختمان اتحادیه اروپا) (یوروکد 8 برای طراحی لرزه ای) وجود دارند که میتوانند برای توسعه ی طراحی های در معرض خطر هدف برای اروپا استفاده شوند. در این مقاله، مجموعه ای از منحنی های شکنندگی برای یک سازه ی بتنی سه طبقه ای معین طراحی شده با استفاده از EC2 و EC8 برای نرمی متعادل و نیز افزایش سطوح سرعت طراحی (ag)توسعه داده شده اند. این منحنی ها حاکی از این هستند که ساختار های طراحی شده با استفاده از EC8 در مقایسه با PGA ها بیش از 1 m/s2 شکنندگی های مشابهی با انهایی دارند که فقط مرتبط با EC2 هستند( اگرچه این نتیجه گیری ممکن است برای سازه های نا مرتب و دیگر اشکال هندسی و مواد صدق نکند). از این منحنی ها، احتمال دستیابی به یک ساختار تابع PGA برابر با ag است که بین 0.14 (ag =0.7 m/s2) و 0.85(ag =3 m/s2) تفاوت دارد درحالیکه احتمال ریزش برای ساختارهای تابع یکPGA برابر با ag است که بین 1.7 * 10-7 (ag =0.7 m/s2) و 1.0*10-5( ag =3 m/s2) فرق می کند.

4- نتیجه گیری

در روش درمعرض خطر مرود هدف، فرض شده است که احتمالا ریزش و فروپاشی زمانی که PGA شماهده شده برابر با ag است، برای ساختمان های طراحی شده در مقایسه با سطوح سرعت شتاب مختلف مداوم و پیوسته است. حدس و گمان ها در جدول5 ارزیابی شده اند، جاییکه احتمال سوداوری و اوار در ag برای تمامی ساختارهای مطالعه شده در این مقاله فهرست شده اند. احتمال سوداوری برای یک ساختار تابع PGA برابر با ag که بین 0.14 (ag = 0.7 m/s2) و 0.85 (ag = 3 m/s2) در حال تغییر است، درحالیکه احتمالا فروپاشی و ریزش برای ساختار تابع PGAبرابر با ag بوده و بین 1.7 × 10−7 (ag = 0.7 m/s2) و 1.0 × 10−5 (ag = 3 m/s2)) تفاوت دارد. در تحقیقات داگلاس و همکاران(2013) میزان و ارزش 10-5 برای احتمال فروپاشی داده شده در یک PGA برابر با ارزش و میزان طراحی است، زمانیکه در حال اجرای هدفگذاری خطر می باشد. این مقدار به نظر می رسد به ندرت برای تمامی ساختارها مناسب باشد، به جز یک مورد طراحی شده برای ag = 0.7 m/s2. این استثنا مربوط به اسیب پذیری های مشابه باشد که توسط ساختار های طراحی شده برای ≤1.1m/s2 ag ارائه شده است. ان حاکی از این است که طراحی ساختارهای منظم برخلاف سرعت شتاب پایین ، سودمند نیست، انهم در زمانیکه طراحی کلی توسط کد های پیشرفته و مدرن(غیر لرزه ای) مانند یوروکد2، بررسی میشوند. داگلاس و همکاران(2013) ایده ی هدف گذاری خسارت از نوع سوداوری را به جای ریزش و فروپاشی برای نواحی ای پیشنهاد دادند که در حد متوسطی زلزله خیز هستند.

Abstract

Seismic design using maps based on “risk-targeting” would lead to an annual probability of attaining or exceeding a certain damage state that is uniform over an entire territory. These maps are based on convolving seismic hazard curves from a standard probabilistic analysis with the derivative of fragility curves expressing the chance for a code-designed structure to attain or exceed a certain damage state given a level of input motion, e.g. peak ground acceleration (PGA). There are few published fragility curves for structures respecting the Eurocodes (ECs, principally EC8 for seismic design) that can be used for the development of risk-targeted design maps for Europe. In this article a set of fragility curves for a regular three-storey reinforced-concrete building designed using EC2 and EC8 for medium ductility and increasing levels of design acceleration (ag) is developed. These curves show that structures designed using EC8 against PGAs up to about 1 m/s2 have similar fragilities to those that respect only EC2 (although this conclusion may not hold for irregular buildings, other geometries or materials). From these curves, the probability of yielding for a structure subjected to a PGA equal to ag varies between 0.14 (ag = 0.7 m/s2) and 0.85 (ag = 3 m/s2) whereas the probability of collapse for a structure subjected to a PGA equal to ag varies between 1.7 ×10−7 (ag = 0.7 m/s2) and 1.0 ×10−5 (ag = 3 m/s2).

4- Conclusions

Within the risk-targeting approach it is assumed that the probability of collapse when the observed PGA equals ag is constant for buildings designed against different acceleration levels. This conjecture is evaluated in Table 5, where the probabilities of yield and collapse at ag are listed for all the structures studied in the present article. The probability of yielding for a structure subjected to a PGA equal to ag varies between 0.14 (ag = 0.7 m/s2) and 0.85 (ag = 3 m/s2) whereas the probability of collapse for a structure subjected to a PGA equal to ag varies between 1.7 × 10−7 (ag = 0.7 m/s2) and 1.0 × 10−5 (ag = 3 m/s2). In Douglas et al. (2013), a value of 10−5 is proposed for the probability of col lapse given a PGA equal to the design value when conducting risk targeting. This value seems roughly suitable for all the structures, except for the one designed for ag = 0.7 m/s2. This exception is related to the similar vulnerabilities presented by structures designed for ag ≤1.1 m/s2. It suggests that designing regular structures against low accelerations is not useful when the overall design is controlled by modern (non-seismic) codes, such as EC2. Douglas et al. (2013) suggested the idea of targeting the “yield” damage state rather than “collapse” in areas of moderate seismicity. Again, Table 5 seems to support this idea. A probability of yielding when a structure is subjected to its design PGA of 40–80% could be considered for that purpose.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

منحنی شکنندگی برای نقشه های طراحی لرزه ای با هدف ریسک

Fragility curves for risk-targeted seismic design maps