Đánh giá hư hại của khung bê tông cốt thép chịu động đất có xét dư chấn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA MAI XUÂN VĨNH ĐÁNH GIÁ HƯ HẠI CỦA KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP CHỊU ĐỘNG ĐẤT CĨ XÉT DƯ CHẤN •• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số ngành: 60580208 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, 12-2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn: TS Cao Văn Vui Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: - Chủ tịch Hội đồng - Thư ký - ủy viên (Phản biện 1) - ủy viên (Phản biện 2) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ủy viên TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DựNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIÊM VU LUÂN VĂN THAC sĩ •••• Họ tên học viên: MAI XUÂN VĨNH MSHV: 1670065 Ngày, tháng, năm sinh: 06/02/1993 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60580208 I TÊN ĐÈ TÀI: ĐÁNH GIÁ Hư HẠI CỦA KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU ĐỘNG ĐẤT CÓ XÉT Dư CHẤN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: o Nghiên cứu băng gia tốc động đất có xét đến du chấn o Phân tích quan hệ phi tuyến moment - độ cong tiết diện bê tông cốt thép theo mơ hình vật liệu o Mơ hình hóa khung bê tơng cốt thép phần tử LINK phi tuyến, o Xây dựng băng gia tốc có xét đến du chấn o Phân tích phi tuyến theo thời gian cho khung bê tông cốt thép chịu động đất có khơng có xét du chấn o Phân tích hu hại khung bê tơng cốt thép có khơng có xét du chấn, o Đánh giá ảnh huởng du chấn đến mức độ hu hại khung bê tông cốt thép III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN Bộ HƯỚNG DẪN: 29/01/2018 10/12/2018 TS CAO VĂN VUI 11 Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 CÁN Bộ HƯỚNG DẪN BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS Cao Văn Vui TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DựNG (Họ tên chữ ký) Ill LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình dân dụng cơng nghiệp nằm hệ thống luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả tự nghiên cứu, biết cách giải vấn đề cụ thể đặt thực tế xây dựng Đó trách nhiệm niềm tự hào học viên cao học Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đõ nhiều từ tập thể cá nhân Tôi xin ghi nhận tỏ lòng biết on tới tập thể cá nhân dành cho giúp đõ q báu Đầu tiên tơi xin bày tỏ lòng biết on sâu sắc đến thầy Cao Văn Vui Thầy đưa gợi ý để hình thành nên ý tưởng đề tài, góp ý cho nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận nghiên cứu hiệu Tôi xin chân thành cảm on quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM truyền dạy kiến thức quý giá cho tơi, kiến thức khơng thể thiếu đường nghiên cứu khoa học nghiệp sau Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để tơi bổ sung kiến thức hồn thiện thân hon Xin trân trọng cảm on Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 Mai Xuân Vĩnh IV TĨM TẮT LN VĂN THAC sĩ •• Nghiên cứu ảnh hưởng động đất đến cơng trình đạt thành tựu đáng kể Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu động đất trước tập trung vào ảnh hưởng dao động chính, mà bỏ qua dao động đến sau, nhỏ hon gọi dư chấn Theo ghi nhận thực tế, sau dao động kết cấu hư hại mức độ định, sau lại bị hư hại nặng hon sụp đổ dư chấn Điều cho thấy dư chấn có ảnh hưởng lớn đến hư hại cơng trình Hon nữa, vùng động đất mạnh, dư chấn xảy thường xun Do đó, khơng xét đến ảnh hưởng dư chấn đến mức độ hư hại cơng trình theo tiêu chuẩn hành chưa phù hợp Luận văn phân tích đánh giá ảnh hưởng dư chấn đến mức độ hư hại khung BTCT chịu trận động đất với cường độ khác Khung BTCT tầng nhịp khung BTCT tầng nhịp chọn mơ hình hóa sử dụng phần tử phi tuyến ứng xử trễ để phân tích phi tuyến theo lịch sử thời gian tác dụng trận động đất với cường độ khác có khơng có xét đến dư chấn Thực phân tích đẩy dần cho khung đường cong đẩy dần so sánh với đường cong đẩy dần nghiên cứu trước Kết cho thấy xấp xỉ tốt Sau đó, phân tích phi tuyến theo lịch sử thời gian thực vói cường độ động đất khác có khơng có xét đến dư chấn Tiếp theo, sử dụng mơ hình hư hại để đánh giá mức độ hư hại cho khung Ket cho thấy xét đến dư chấn mức độ hư hại khung tăng lên cấp hư hại Với cường độ động đất chính, cường độ dư chấn tăng làm cho mức độ hư hại khung tăng Đối vói động đất có cường độ mạnh, ảnh hưởng dư chấn đến hư hại kết cấu đáng kể bỏ qua Vì ảnh hưởng dư chấn cần xét đến tính tốn cơng trình chịu động đất V ABSTRACT Investigations on structures subjected to earthquakes has shown remarkable achievements However, investigations have focused manily on effects of mainshocks while those of aftershocks have been neglected In past earthquakes, structures experienced a certain level of damage during the mainshock; however, they were then severely damaged or collapsed in aftershocks Therefore, aftershocks are of significance to the damage of structures Furthermore, in strong seismic regions, aftershocks following maishocks are quite common Therefore, it is inppropriate to neglecte effects of aftershocks on the damage of structures in current seismic design codes The current thesis analysed and evaluated effects of aftershocks on the potential damage of reinforced concrete structures subjected to different earthquake intensities Two reinforced concrete frames were selected including a eight-storey with three spans and a four-storey with three spans and modelled using nonlinear histeretic elements The models were verified by comparing the obtained pushover curve with the pushover curve conducted by other researchers After veryfying, time history analyses of these frames subjected to different earthquakes were then performed The results from time history analyses were then used for damage analyses using a damage model The obtained damage indices were used to assess the damage state of frames The results indicated that aftershocks significantly increases the damage levels of frames For a similar seismic intensity of mainshocks, the damage index of structures increases with the increase of aftershcok intensity For strong earthquakes, effects of aftershock are increasingly significant and thus, can not be ignored Therefore, the effects of aftershocks should be considered in seismic deisgn of structures VI LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn Thầy Cao Văn Vui Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm cơng việc thực Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 Mai Xuân Vĩnh iv MUC LUC •• LỜI CẢM ƠN iii TÓM TÁT LUẬN VĂN THẠC sĩ iv LỜI CAM ĐOAN vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIÊU xi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TÁT xi CHUƠNG1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý thực đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa nghiên cứu 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.5 Cấu trúc luận văn CHUƠNG TỒNG QUAN 2.1 Tổng quan dư chấn 2.2 Tống quan cách xây dựng băng gia tốc có dư chấn 2.3 Tống quan ảnh hưởng dư chấn đến kết cấu 11 CHUƠNG Cơ SỞ LÝ THUYẾT 15 3.1 Quan hệ ứng suất-biến dạng loại vật liệu 15 3.2 Mối quan hệ moment - góc xoay 18 3.3 ứng xử trễ cấu kiện bê tông cốt thép 18 3.4 Mơ hình phân tích phi tuyến cho khung BTCT 19 3.5 Mơ hình đánh giá hư hại khung BTCT 20 V CHƯƠNG MƠ HÌNH PHÂN TÍCH 25 4.1 Khung BTCT tầng 25 4.1.1 Mô tả khung BTCT tầng 25 4.1.2 Mơ hình kiểm tra 27 4.2 Khung BTCT tầng 29 4.2.1 Mô tả khung tầng 29 4.2.2 Mơ hình tầng 30 4.2.3 Phân tích đẩy dần (pushover) khung tầng 32 4.2.4 Lựa chọn băng gia tốc phân tích cho khung tầng 33 4.3 Khung BTCT tầng 35 4.3.1 Mô tả khung tầng 35 4.3.2 Mơ hình tầng 36 4.3.3 Phân tích đẩy dần (pushover) khung tầng 37 4.3.4 Lựa chọn băng gia tốc phân tích cho khung tầng 38 CHƯƠNG PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 41 5.1 Khung BTCT tầng 41 5.1.1 Chỉ số hu hại DI trung bình khung 41 5.1.2 ứng xử trễ phần từ LINK 47 5.1.3 Chỉ số hu hại phần tử LINK theo thời gian 49 5.2 Khung BTCT tầng 52 5.2.1 Chỉ số hu hại DI trung bĩnh khung 52 5.2.2 ứng xử trễ phần tử LINK 59 5.2.3 Chỉ số hu hại phần tử LINK theo thời gian 64 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 6.1 Kết luận 69 45 Hình 5.1 đến Hình 5.6 hư hỏng số hư hại khung có xét đến dư chấn khơng có xét đến dư chấn phân tích Nhìn chung, tầng tầng hư hại nhiều nhất, xảy hư hại tầng Điều do, tầng tập trung lực dọc moment nhiều tầng lại Sự hư hại hai cột nhiều hai cột tầng Khi động đất có cường độ 0.25g, dù có xét đến dư chấn mức độ hư hại khung mức độ vừa Không có hư hỏng dầm khung Chỉ số hư hại DI khung tăng lớn từ 0.30 đến 0.45 tương ứng với trường hợp không xét có xét đến dư chấn phân tích khung tầng Khi tăng cường độ động đất lên 0.3g Chỉ số hư hại DI lớn khung tăng lên từ 0.48 đến 0.71 tương ứng với trường hợp khơng xét có xét đến dư chấn phân tích khung tầng Khơng có hư hỏng dầm khung Khi xét đến dư chấn mức độ hư hỏng khung tăng lên bậc so với không xét đến dư chấn Cụ thể, mức độ hư hại khung tăng từ mức độ vừa lên mức độ nặng xét đến dư chấn Với cường độ động đất 0.35g, Chỉ số hư hại DI lớn khung tăng lên từ 0.67 đến 0.92 tương ứng với trường họp không xét có xét đến dư chấn phân tích khung tầng Khơng có hư hỏng dầm khung Khung hư hại mức độ nặng xét đến dư chấn khung bị sụp đổ Ket phân tích tính tốn số hư hại lớn khung tầng với băng gia tốc có xét đến dư chấn Bảng 5.2 Khi xét đến dư chấn số hư hại khung tăng lên Chỉ số hư hại tương ứng với K=0 K=0,4 sai khác không đáng kế, nên K=0.2 không xem xét nghiên cứu Bảng 5.2 Chỉ số hư hại lớn khung tầng có khơng có xét đến dư chấn 0.25g 0.3g 0.35g 0.30 0.48 0.67 Chỉ số hư hại khung tầng K=0.4 li © K=0 0.32 0.54 0.74 0.36 0.61 0.83 oo Ó II Cường độ động đất 0.45 0.71 0.92 46 Khảo sát hư hại khung theo cường độ dư chấn khác thể Hình 5.7 Khi K=0.4 trạng thái hư hỏng khung giữ nguyên xét đến đến dư chấn Khi K=0.6 K=0.8 trạng thái hư hỏng khung tăng lên, cụ thể khung hư hỏng từ mức độ vừa lên mức độ nặng ứng với cường độ 0.3g hư hỏng từ mức độ nặng lên mức độ sụp đổ ứng với cường độ 0.35g Sụp đổ Hư hỏng nặng Hư hỏng vừa Hư hỏng nhẹ Hĩnh 5.7 Chỉ số hư hại khung có khơng có xét đến dư chấn Chỉ số hư hại khung xét đến dư chấn tăng lên so với khung không xét đến dư chấn Bảng 5.3 đó, ADI =Max (Dlxétđểndưchấn- Dlkhôngxétdưchấn), %DI — Max (Dlxét đển dư chấn /Dlkhông xét dư chấn ■ 1) % Nếu khung có xét đến dư chấn với K=0.8 chịu động đất với cường độ là: 0.25g, 0.3g 0.35g số hư hại tăng tương ứng: 0.155; 0.234 0.252 Điều cho thấy rằng, dư chấn làm tăng số hư hại có ảnh hưởng đến mức độ hư hỏng khung ó II ó II PGAms © bo Bảng 5.3 Sự tăng số hư hại khung có khơng có xét đến dư chấn ADI %DI ADI %DI ADI %DI 0.25g 0.3g 0.024 0.060 8.1 12.6 0.059 0.134 19.8 28.1 0.155 0.234 51.7 49.2 0.35g 0.070 10.5 0.154 22.9 0.252 37.6 47 Tổng quát, trạng thái hư hỏng khung tăng lên có xét đến dư chấn Ảnh hưởng dư chấn đến trạng thái hư hỏng khung phụ thuộc vào cường độ động đất Với trận động đất có cường độ mạnh thi dư chấn có vai trò quan trọng khơng thể bỏ qua tính tốn kết cấu cơng trình chịu động đất Đe hiểu rõ ứng xử phần tử LINK phi tuyến chịu động đất, vài phần tử LINK phi tuyến băng gia tốc tương ứng cường độ động đất 0.25g, 0.3g 0.35g lựa chọn để thể thay đổi có xét đến dư chấn Lưu ý là, với băng gia tốc thi không phản ánh đầy đủ ảnh hưởng dư chấn đến hư hại khung Nó minh họa cho thay đổi phần tử LINK phi tuyến kể đến dư chấn phân tích Băng gia tốc vị trí thứ Bảng 4.8 với cường độ 0.25g, 0.3g, 0.35g lựa chọn để minh họa cho khung tầng phân tích có khơng có xét đến dư chấn 5.1.2 ửng xử trễ phần từ LINK ứng xử trễ phần tử LINK số tương ứng với vị trí cột tầng mô hĩnh SAP2000 chọn để so sánh khác khơng có xét có xét đến dư chấn phân tích hư hại khung tầng Ở vị trí phần tử LINK này, hư hại thể rõ nét nhất, LINK số vị trí chân cột nên có tập trung nội lực lớn xảy động đất, chi tiết thể từ Hĩnh 5.8 đến Hĩnh 5.10 a K=0 b K=0.4 48 1=0 — —K= 0.6 III Êm/ -10 -8 -6 -4 -2 10 -10 -8 -6 Gỗc xoay (rad)xl0‘3 -4 -2 10 Gỗc xoay (rad)xl0‘3 c K=0.6 d.a.KK=u.s =0.8 Hình 5.8 ứng xử trễ phần tử LINK số với cường độ động đất 0.25g có khơng có xét dư chấn -K=0 -K=0.4 -10 -8 -6 -4 -2 10 -10 -8 -6 Gỗc xoay (rad)xl0‘3 10 1ỊE X ; * bo ÍTC=0 K=0 -2 b K=0 a K=0 -4 Gỗc xoay (rad)xl0‘3 Ỗ I1 ẫ° C I -1 ễ- -10 -8 -6 -4 -2 10 -10 -8 -6 Gỗc xoay (rad)xl0‘3 -4 -2 10 Gỗc xoay (rad)xl0‘3 c K=0.6 d K=0.8 Hình 5.9 ứng xử phần tử LINK số với cường độ động đất 0.3g có khơng có xét dư chấn 49 c K=0.6 d K=0.8 Hình 5.10 ứng xử trễ phần tử LINK số với cường độ động đất 0.35g có khơng có xét dư chấn Từ ứng xử trễ phần tử LINK phi tuyến cho thấy, xét dư chấn phân tích khung ứng xử trễ phần tử LINK phi tuyến thay đối số vòng lặp số vòng lặp phần tử LINK phi tuyến tăng lên xét đến dư chấn, v ề độ lớn moment góc xoay phần tử LINK không thay đối khoảng thời gian xảy động đất chính, khoảng thời gian diễn dư chấn moment góc xoay phần tử LINK phi tuyến tăng lên Sự thay đối moment góc xoay theo thời gian trình bày rõ ràng phần sau 5.1.3 Chỉ số hư hại phần tử LINK theo thời gian Mức độ hư hại tất phần tử LINK tính tốn cách cụ thế, đây, phần tử LINK trận động đất chọn đế so sánh khác 50 xét đến dư chấn phân tích khung Phần tử LINK số 2, với trận động đất có cường độ 0.25g, 0.3g, 0.35g lựa chọn để thể tăng số hư hại theo thời gian, xem Hĩnh 5.11 đến Hĩnh 5.13 Sụp đổ 0.75 Nặng 0.5 Vừa t 0.25 í Nhẹ ■ K=0 K=0.4 K=0.6 K=0.8 10 20 30 40 50 60 70 Thời gian (s) 80 90 100 110 120 130 Hĩnh 5.11 Chỉ số hư hại DI theo thời gian phần tử LINK số với cường độ động đất 0.25g có khơng có xét dư chấn Hĩnh 5.12 Chỉ số hư hại DI theo thời gian phần tử LINK số với cường độ động đất 0.3g có khơng có xét dư chấn 51 Hình 5.13 Chỉ số hư hại DI theo thời gian phần tử LINK số với cường độ động đất 0.35g có khơng có xét dư chấn Dựa vào Hình 5.11 đến Hình 5.13 thấy tăng số hư hại DI theo thời gian phần tử LINK có xét đến dư chấn Với cường độ động đất tăng, mức độ hư hỏng phần tử tăng Khi cường độ 0.3g, mức độ hư hại phần tử LINK tăng từ hư hỏng vừa lên hư hỏng nặng Khi cường độ 0.35g, mức độ hư hại phần tử LINK tăng từ hư hỏng nặng lên sụp đổ, để thể rõ ràng cho tăng giảm DI theo thời gian, xem Bảng 5.5 Bảng 5.4 Độ gia tăng số hư hại phần tử LINK số xét đến dư chấn oo Ó K=0.4 PGAms 0.25g II © K=0 Dlmax Dlmax 0.318 0.328 ADI % Dlmax ADI % 0.355 Dlmax ADI % 0.407 12 0.3g 0.470 0.500 0.555 0.35g 0.651 0.707 28 0.649 38 0.942 45 18 0.797 22 Cần ý rằng, tăng số hư hại theo thời gian hận động đất, có tính chất minh họa khơng phản ánh hết thay đối kết cấu khung có xét đến dư chấn phân tích Phần quan trọng số hư hại 52 trung bình phần tử LINK chịu 14 trận động đất trĩnh bày phần chuông 5.2 Khung BTCT tầng 5.2.1 Chỉ sổ hư hại DI trung bình khung Sau phân tích 12 băng gia tốc động đất Mỗi băng gia tốc bao gồm 14 trận động đất khác nhau, đại diên cho cường độ động đất (PGAms =0.4g, 0.5g 0.6g) hệ số kể đến ảnh hưởng dư chấn ( K = 0, 0.4, 0.6 0.8) Giá trị trung bình số DI tất phần tử LINK thể Hình 5.14, 5.22 5.24 Chỉ số DI lớn tầng trình bày Hình 5.15, 5.23 5.25 Chú ý, mức độ hư hại cho Bảng 5.1 I Story I I t Story T Story ++ Story L.r.—i story + I I + Story + " r * I I I ■ + ■ Ị ■ + b K=0.4 I ĩ Story - «— Story a K=0 Ị + 53 story 1 1 Story 1 Story + 1 1 Story 1 r - L + t I 1 + Story L - _ -L A + 1 + 1 + + 1 ! ị _ Story I 1 ¥ ¥ + + + t + + I + + Story + Story I_ - 1 + Story 1 ¥ Story t ¥ Story I t - Story 1- Story 1 1 + Story t L i1 + Story 1 I + Story 1 I + c K=0.6 d K=0.8 Hình 5.14 Mức độ hư hại khung tầng với cường độ động đất 0.4g có khơng có xét dư chấn 0.0 0.3 0.5 0.8 1.0 Chỉ sổ DI lớn Hình 5.15 Sự phân bố số hư hại tầng với cường độ động đất 0.4g có khơng có xét dư chấn 54 1 1 1 1 1 1 -ĩ Story 1 t l 1 1 i 1 + Story í 1 Story ĩ _ + 1 1 1 ĩ * "r + - i - i ¥ 1 1 + t + * 1 i 1 i — Story Story + — r — 1 Story + • r — ị- - - - - - 1 Story t 1 -Ị -I 1 i ! H— I 1 L1 1 1 1 r* i i— •— t t 1 r 1 H 1 1 1 I 1 í i 1 1 r 'r ! 1 Story 1 1 1 1 t - ! T Story ~~ + + 11 - - + 1Ơ _ _ _ _ _ + - - - - - - - - - - - H ị _ 1 Story 1 i i_+ t_ » + Story 1 1 + Ĩ * * 1 Story X X T“ _ *p — i i i Story + + — - j— + -t r Story 1 1 1 - - - - - - - - - - 1._ ¥ i ! -t -¥ +* Story 1 — _t + * Story + - r* i Story + * 1 + “ 1— i _ _ _ _ _ _ t _ + 1 ị Story Story 1 Story I 1 Story r+~ Ỉ f- 1 l-x1 1 L+1 + +Ị+ị + 1 I Story Story — Story ị Ị-+* 1 * 1 t i T n- c K=0.6 Story _ - + ị 1 J 1 1 1 “1 i 1 b K=0.4 Story 1 1 Story a K=0 1 1 1 1 1 Story 1 r— i _ Story 41 1 1 1 1 1 1 + '4 i + + X r— 41 1 J+ * ~+ 1 +• i 1 * ■+■ r ■ i 1 + 1 1 ¥ + Story Story Story ¥ d K=0.8 Hình 5.16 Mức độ hư hại khung tang với cường độ động đất 0.5g có khơng có xét dư chấn 55 Hình 5.17 Sự phân bơ sô hư hại tâng với cường độ động đât 0.5g có khơng có xét dư chấn • » 1 1 1 1 I Story t ! Story 1 1 » l 1 1 1 H- - r* -1 Story 1 Ỷ H 1 _Ả Story _ A _ X 1 + * f+— X Story + * - - - +1 1 _ i t 1 — + Ị Story * ị 1 - - - + Ị 1 »-• - * Story + 1 ¥ i 1 ¥ 1 + Story a K=0 1 t-x 1 in 1 1 Story Ỷ Ỷ Story -4— A Ặ Story A 1 X X [H + 1 H” — Í * 1 »-• - .A + F~ + r~ Story ¥ X < Story + i 1 b K=0.4 - +• - - + Ĩ 1 + ¥ + Story ¥ 1 1 J * + i Story ¥ - - - +1 + 1 1 |H i 1 + i ( 1 i 1 Story + ■~-+b "f~- _ - -ị- L » 1 56 I I Story Story I + — Story I ! »-xI L T I I I Story Í- Story X J - +H -X rx” + I story I story * é ¥ Story Lx- * r I +t—I—Ũ — I I + t-xf Ơ X X- I n I I + -x-i -x-l I ■ Story Story I X - - - - - - Story -X + r -x-i I Story • X i-x ♦i i-x- H ■ + | - ■+I Story K-^-K - I I (-XI Story I Ơ * ^-x - I Story + I I + I story I d K=0.8 c K=0.6 Hình 5.18 Mức độ hư hại khung tầng với cường độ động đất 0.6g có khơng có xét dư chấn Hình 5.19 Sự phân bơ sô hư hại tâng với cường độ động đât 0.6g có khơng có xét dư chấn 57 Hình 5.14 đến Hình 5.19 hư hỏng số hư hại khung tầng có xét đến dư chấn khơng có xét đến dư chấn phân tích Nhìn chung, tầng tầng hư hại nhiều nhất, xảy hư hại tầng Điều thay đổi tiết diện cột từ tầng (tiết diện cột 600x600) lên tầng (tiết diện cột 500x500), nên tầng tập trung moment nhiều tầng lại Tầng nhiều hư hỏng tầng có moment lực dọc lớn Tương tự, hư hại hai cột nhiều hai cột tầng Nhìn chung, xét đến dư chấn mức độ hư hại khung tăng lên Với động đất có cường độ 0.4g, khơng xét đến dư chấn khung hư hỏng nhẹ với số hư hại DI 0.21 có xét đến dư chấn mức độ hư hỏng khung tăng lên hư hỏng vừa phải với số hư hại DI 0.28 Khơng có hư hỏng dầm khung Khi tăng cường độ động đất lên 0.5g Chỉ số hư hại DI lớn khung tăng lên từ 0.36 đến 0.53 tương ứng với trường hợp khơng xét có xét đến dư chấn phân tích khung tầng Khi xét đến dư chấn, dầm khung hư hỏng nhẹ vừa, mức độ hư hỏng khung tăng lên bậc so với không xét đến dư chấn Cụ thể, mức độ hư hại khung tăng từ mức độ vừa lên mức độ nặng xét đến dư chấn Với cường độ động đất 0.6g, Chỉ số hư hại DI lớn khung tăng lên từ 0.52 đến 0.79 tương ứng với trường họp không xét có xét đến dư chấn phân tích khung tầng Khung hư hại mức độ nặng xét đến dư chấn khung bị sụp đổ Ket phân tích tính tốn số hư hại lớn khung tầng với băng gia tốc có xét đến dư chấn Bảng 5.5 Khi xét đến dư chấn số hư hại khung tăng lên Chỉ số hư hại tương ứng với K=0 K=0.4 sai khác không đáng kế, nên K=0.2 không xem xét nghiên cứu 58 Bảng 5.5 Chỉ số hư hại lớn khung tầng có khơng có xét đến dư chấn Cường độ động đất K=0 0.4g 0.5g 0.21 0.36 0.6g 0.52 4^ Chỉ số hư hại khung tầng K=0.8 0.22 0.39 0.24 0.44 0.29 0.53 0.58 0.66 0.79 * II o K=0.6 Khảo sát hư hại khung theo cường độ dư chấn khác thể Hình 5.20 Khi xét động đất giống số hư hại DI khung tăng lên hệ số K tăng lên Sự thay đổi mức độ hư hỏng khung xét đến dư chấn phụ thuộc vào cường độ động đất hệ số K Cụ thể, K=0.4 K=0.6 trạng thái hư hỏng khung giữ nguyên xét đến dư chấn Khi K=0.8 trạng thái hư hỏng khung tăng lên Khung hư hỏng từ mức độ nhẹ lên mức độ vừa ứng với cường độ 0.4g, hư hỏng từ mức độ vừa lên mức độ nặng ứng với cường độ 0.5g hư hỏng từ mức độ lên mức độ sụp đổ ứng với cường độ 0.6g Sụp đổ Hư hỏng nặng Hư hỏng vừa Hư hỏng nhẹ Hĩnh 5.20 Chỉ số hư hại khung có khơng có xét đến dư chấn Chỉ số hư hại khung xét đến dư chấn tăng lên so với khung không xét đến dư chấn Bảng 5.6 đó, ÀDI =Max (Dlxétđểndưchấn - Dlkhơng xét dư chấn), %DI 59 = Max (Dlxét đển dư chấn/Dlkhơng xét dư chấn - 1) % Nếu khung có xét đến dư chấn với K=0.8 chịu động đất với cường độ là: 0.4g, 0.5g 0.6g thi số hư hại tăng tương ứng: 0.083; 0.175 0.263 Điều cho thấy rằng, dư chấn làm tăng số hư hại có ảnh hưởng đến mức độ hư hỏng khung Bảng 5.6 Sự tăng số hư hại khung tầng có khơng có xét đến dư chấn K=0.4 PGAms K=0.6 K=0.8 ADI %DI ADI %DI ADI %DI 0.4g 0.013 6.6 0.039 19.2 0.083 40.6 0.5g 0.6g 0.034 0.06 9.6 11.5 0.088 0.137 24.8 26.1 0.175 0.263 49.0 50.2 Tổng quát, trạng thái hư hỏng khung tăng lên có xét đến dư chấn Ảnh hưởng dư chấn đến trạng thái hư hỏng khung phụ thuộc vào cường độ động đất Với trận động đất có cường độ mạnh thi dư chấn có vai trò quan trọng khơng thể bỏ qua tính tốn kết cấu cơng trình chịu động đất Đe hiểu rõ ứng xử phần tử LINK phi tuyến chịu động đất, vài phần tử LINK phi tuyến băng gia tốc tương ứng với cường độ động đất 0.4g, 0.5g 0.6g lựa chọn để thể thay đổi có xét đến dư chấn Nhưng cần là, với băng gia tốc thi không phản ánh đầy đủ ảnh hưởng dư chấn đến hư hại khung Nó minh họa cho thay đổi phần tử LINK phi tuyến kể đến dư chấn phân tích Băng gia tốc vị trí thứ Bảng 4.11 với cường độ động đất 0.4g, 0.5g, 0.6g lựa chọn đế minh họa cho khung tầng phân tích có khơng có xét đến dư chấn 5.2.2 ửng xử trễ phần tử LINK ứng xử trễ phần tử LINK số LINK số 58 tương ứng với vị trí cột tầng tầng mơ hình SAP2000 chọn đế so sánh khác khơng có xét có xét đến dư chấn phân tích khung Ớ hai vị trí phần tử LINK này, hư hại rõ nét nhất, vị trí chân cột vị trí tầng Vị trí chân cột tập trung nội lực lớn xảy động đất, vị trí tầng giảm độ cứng đột ngột theo chiều cao khung, xem Hĩnh 5.21 đến Hĩnh 5.26 ... bê tông cốt thép chịu động đất có khơng có xét du chấn o Phân tích hu hại khung bê tơng cốt thép có khơng có xét du chấn, o Đánh giá ảnh huởng du chấn đến mức độ hu hại khung bê tông cốt thép. .. dễ hư hại kết cấu khảo sát hệ bậc tự Việc đánh giá mức độ hư hại khung bê tông cốt thép (BTCT) chịu động đất có xét đến dư chấn vấn đề cần nghiên cứu Đe tài Đánh giá hư hại khung bê tơng cốt thép. .. cường độ động đất khác có khơng có xét đến dư chấn Tiếp theo, sử dụng mơ hình hư hại để đánh giá mức độ hư hại cho khung Ket cho thấy xét đến dư chấn mức độ hư hại khung tăng lên cấp hư hại Với