وحشتناک ترین فیلم واقعی از سونامی ژاپن که تا کنون دیده نشده - The most terrifying real Japanese tsunami footage ever seen

پس از این زمین لرزه بود که نائوتو کان، نخست وزیر وقت ژاپن از آن به عنوان بدترین و سخت‌ترین بحران ژاپن پس از پایان جنگ جهانی دوم یاد کرد.

۱۱ مارس ۲۰۱۱ بود که زمین‌لرزه‌ای به قدرت ۹ ریشتر در نزدیکی سندای در استان میاگی در شمال شرقی ژاپن رخ داد. مرکز سطحی زمین‌لرزه ناحیهٔ توکوهو بود. این زمین‌لرزه موجب خسارات بسیار زیادی شامل تخریب شدید جاده‌ها، راه‌آهن، ایجاد آتش‌سوزی در برخی مناطق در ژاپن شد.

پس از این زمین لرزه برق حدود ۴٫۴ میلیون خانوار در شمال شرقی ژاپن قطع شد و ۱٫۴ میلیون نفر نیز از دسترسی به آب آشامیدنی محروم شدند. همچنین منفجر شدن سه راکتور هسته‌ای در پی انباشته شدن گاز هیدروژن موجب از کار افتادن تعدادی از ژنراتور‌های الکتریکی در این کشور شد. پس از این زمین لرزه بود که نائوتو کان، نخست وزیر وقت ژاپن از آن به عنوان بدترین و سخت‌ترین بحران ژاپن پس از پایان جنگ جهانی دوم یاد کرد.

اما این زمین‌لرزه تمام ماجرا نبود. پس از وقوع این زمین لرزه بزرگ یک سونامی عظیم در برخی نواحی ژاپن ایجاد شد. امواج این سونامی بزرگ و بی‌سابقه در ژاپن به ارتفاع ۱۵ متر می‌رسید. بلافاصله در ژاپن بالاترین درجه هشدار خطر سونامی اعلام شد و توسط بلندگو‌ها و رادیو و تلویزیون از مردم خواسته شد که به سرعت نواحی نزدیک دریا را تخلیه کرده و به نواحی بلند پناه ببرند.

اثرات این سونامی مرگبارتر و مخرب‌تر از زمین‌لرزه بود. تصاویر پس از سونامی شهر می‌نامی‌سانریکو نشان می‌داد که هیچ آثاری از وجود شهر باقی نمانده است. در شهر ریکوزنتاکاتا نیز تا طبقهٔ سوم ساختمان‌ها به زیر آب فرو رفتند. خسارت در سه استان فوکوشیما، میاگی و ایواته ژاپن بسیار گسترده بود. بنا بر اعلام آژانس پلیس ملی ژاپن در اثر این زمین لرزه مهیب و سونامی بزرگ ۴۵۷۰۰ ساختمان نابود شد و به ۱۴۴۳۰۰ ساختمان نیز خسارت وارد شد. همچنین به ۲۳۰۰۰۰ خودرو و کامیون نیز خسارت وارد شد. در ادامه می‌توانید ویدئوی تکان دهنده از این سونامی وحشتناک را مشاهده کنید.

The most devastating Earthquake in Japan

سونامی شهر می‌نامی‌سانریکو

نیارش گستر ایران - Niaresh Gostar Iran

زمین‌لرزه ۱۹۶۰ والدیویا، شیلی- 1960 Valdivia earthquake

زمین‌لرزهٔ ۱۹۶۰ والدیویا یا زمین‌لرزهٔ عظیم شیلی در تاریخ ۲۲ مه ۱۹۶۰ میلادی، برابر با ‎۱ خرداد ۱۳۳۹، ساعت ۱۹:۱۱:۱۷ به زمان یوتی‌سی در شیلی، منطقه والدیویا رخ داد. این زمین‌لرزه قدرتمندترین زمین‌لرزهٔ ثبت شده در تاریخ است. ژرفای این زلزله ۳۵ کیلومتر و بزرگی آن ۹٫۶ در مقیاس Mw اعلام شده‌است. زمین‌لرزه به وقت محلی در روز یکشنبه، ساعت ۱۵ روی داده و منطقه زمانی آن یوتی‌سی -۴ بوده‌است (با لحاظ تغییر ساعت تابستانی).

The 1960 Valdivia earthquake (Spanish: Terremoto de Valdivia) or the Great Chilean earthquake (Gran terremoto de Chile) on 22 May 1960 is the most powerful earthquake ever recorded. Various studies have placed it at 9.4–9.6 on the moment magnitude scale. It occurred in the afternoon (19:11 GMT, 15:11 local time), and lasted approximately 10 minutes. The resulting tsunami affected southern Chile, Hawaii, Japan, the Philippines, eastern New Zealand, southeast Australia, and the Aleutian Islands.

The epicenter of this megathrust earthquake was near Lumaco, approximately 570 kilometres (350 mi) south of Santiago, with Valdivia being the most affected city. The tremor caused localised tsunamis that severely battered the Chilean coast, with waves up to 25 metres (82 ft). The main tsunami traveled across the Pacific Ocean and devastated Hilo, Hawaii. Waves as high as 10.7 metres (35 ft) were recorded 10,000 kilometres (6,200 mi) from the epicenter, and as far away as Japan and the Philippines.

The death toll and monetary losses arising from this widespread disaster are not certain. Various estimates of the total number of fatalities from the earthquake and tsunamis have been published, ranging between 1,000 and 7,000 killed. Different sources have estimated the monetary cost ranged from US$400 million to $800 million (or $3.46 billion to $6.91 billion today, adjusted for inflation).

نیارش گستر ایران  - Niaresh Gostar Iran

۱۰ عامل تخریب ساختمان در اثر زلزله - 10Building Destruction Factors Caused By Eathquakes

زلزله یک بلای طبیعی است که در صورت وقوع، خسارات جانی و مالی بسیاری در پی خواهد داشت، هر چند با رعایت راهکارهای ایمنی در برابر زلزله می توان تا حدودی میزان خطرات را کاهش داد اما نمی توان صد در صد از ایجاد حادثه جلوگیری نمود. سالیانه زمین لرزه های بسیاری در شهرهای مختلف کشور رخ می دهند که هر کدام با توجه به شدت لرزش خسارت های متفاتی به جا می گذارند. آنچه که بیشتر در معرض خطر این حادثه قرار می گیرد، ساختمان است. ساختمان ها با روش های گوناگون و مقاومت های متفاوت ساخته می شوند و در صورتی که سازندگان و مهندسین نکات اجرایی در خصوص مقاوم سازی سازه را رعایت نکنند، مسلماً ساختمان در اثر تکان های زمین لرزه فرو خواهد ریخت. فاکتورهای بسیاری نظیر ستون های آسیب پذیر، المان های شکننده، زمین نرم، ستون های کوتاه، اشکال، سایزها، تعداد طبقات، نوع فونداسیون، موقعیت ساختمان های مجاور، پلان ساختمان و … میزان خساراتی که در اثر زلزله به ساختمان وارد می شوند را تحت تاثیر قرار می دهند. در این مقاله از ساختمانچی به بررسی این فاکتورها و تاثیر آن ها بر سازه را می پردازیم. با ما همراه باشید.

ارزیابی و پیش بینی نادرست زمین لرزه

بررسی و ارزیابی نادرست خصوصیات زلزله پیش بینی شده که در طرح زلزله سازه انجام گردیده، رایج ترین و مهمترین عامل آسیب دیدن ساختمان ها است. البته این تنها فاکتور مهم محسوب نمی شود زیرا ویژگی های دیگری از سازه وجود دارند که به عنوان نقطه ضعف در برابر لرزه در نظر گرفته می شوند.

ستون های آسیب پذیر

آمارها نشان داده اند که اکثر تخریبات ناشی از زلزله در ساختمان ها، به دلیل مقاوم نبودن ستون ها و شکست آن ها بوده است. ستون ها ممکن است در اثر تخریب بتن به دلیل بارهای وارده و یا ناکافی بودن تعداد گره ها در مکان های مشخص آسیب ببینند.

عدم قرارگیری هسته سازه در موقعیت مناسب

اصلی ترین و سخت ترین المان در سازه، هسته آن می باشد و موقعیت آن با توجه به ساختمان مسلماً رفتار سازه را در طول زلزله تحت تاثیر قرار داده و نقش مهمی در میزان خسارات ایفا خواهد کرد. با این حال، آمارها نشان داده اند که درصد پایینی از ساختمان ها به علت بی قاعدگی هسته راه پله ها و آسانسورها تخریب شده اند.

طبقه همکف نرم

ساختمان با طبقه نرم به ساختمانی گفته می شود که یک یا چند طبقه از آن به دلیل دارا بودن درب ، پنجره یا فضاهای تجاری بزرگ از مقاومت و سختی لازم در برابر زلزله برخوردار نیستند. نرم بودن طبقه همکف از دیگر عواملی است که می تواند خسارات جبران ناپذیری در اثر زلزله به ساختمان وارد کنند. هنگامی که شدت سختی در سطح مشخصی از سازه کاهش پیدا می کند، تاکید بر المان های ساختاری اعضای انعطاف پذیر افزایش پیدا کرده، در نتیجه دچار شکست می شوند. زمانی طبقه همکف نرم ساخته می شود که برای اهداف تجاری و ایجاد فضاهای وسیع مورد استفاده قرار گیرد.

ستون های کوتاه

شکست ستون های کوتاه در اثر زلزله در مقایسه با شکست ستون های معمولی کمتر رایج است اما با این حال ستون کوتاه ممکن است به روش انفجاری برش خورده و در نهایت منجر به فروپاشی سازه شود.

شکل پلان کف

پلان کف مربعی شکل، بهترین رفتار لرزه ای را در مقایسه با اشکالی نظیر x، I و + از خود نشان می دهد. از این رو می توان گفت میزان تخریب ناشی از زمین لرزه به شکل پلان کف بستگی دارد.

شکل ساختمان در ارتفاع

این واقعیت ثابت شده که ساختمان هایی که دارای طبقات بالایی منظم تری هستند واکنش لرزه ای بهتری در مقایسه با ساختمان هایی که طبقات بالایی آن ها دارای شکست یا عقب نشینی است از خود نشان می دهند.

دال هایی که بدون تیر توسط ستون نگه داشته شده اند

سیستم دال تخت یک سیستم ساختاری آسیب پذیر در نظر گرفته می شود که مقاومت قابل قبولی در برابر تاثیرات لرزه ای از خود نشان نمی دهد. این سیستم ساختاری از قابلیت شکل پذیری کمی برخوردار است. به همین دلیل توصیه می شود از دال های تخت استفاده نشود مگر اینکه ساختارهای مقاوم در برابر لرزش نظیر دیوارهای برشی و قاب های انعطاف پذیر همراه با آن به کار برده شوند.

دال هایی که بدون تیر توسط ستون نگه داشته شده اند

سیستم دال تخت یک سیستم ساختاری آسیب پذیر در نظر گرفته می شود که مقاومت قابل قبولی در برابر تاثیرات لرزه ای از خود نشان نمی دهد. این سیستم ساختاری از قابلیت شکل پذیری کمی برخوردار است. به همین دلیل توصیه می شود از دال های تخت استفاده نشود مگر اینکه ساختارهای مقاوم در برابر لرزش نظیر دیوارهای برشی و قاب های انعطاف پذیر همراه با آن به کار برده شوند.

نوع فونداسیون

نوع فونداسیون ساختمان به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر میزان خسارات ناشی از زلزله اثرگذار خواهد بود. در رابطه با تاثیر مستقیم فونداسیون می توان ویژگی هایی نظیر گسیختگی خاک فونداسیون، شکست اعضای فونداسیون نظیر تیرها، نشست خاک، لغزش عمومی یا بخشی از خاک را در نظر گرفت. تاثیرات غیر مستقیم نیز شامل حرکات صفحه پایه ستون های منفرد در فونداسیون های مجزا می باشند که به یکدیگر متصل نشده اند و یا هنگامی که تیرهای بین فونداسیون انعطاف پذیر باشند.

منبع: ساختمان چی.

نیارش گستر ایران  - Niaresh Gostar Iran

اﺛﺮات زﻟﺰﻟﻪ ﺑﺮ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و راﻫﮑﺎرﻫﺎی مقاوم‌سازی ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن در ﺑﺮاﺑﺮ زﻟﺰﻟﻪ - The Impacts of Earthquakes on buildings and endurance ...

اﺛﺮات زﻟﺰﻟﻪ ﺑﺮ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و راﻫﮑﺎرﻫﺎی مقاوم‌سازی ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن در ﺑﺮاﺑﺮ زﻟﺰﻟﻪ

The Impacts of Earthquakes on buildings and endurance strategies of buildings against Earthquakes

ﻋﻠﺖ اﯾﺠﺎد زﻟﺰﻟﻪ:

ﺻﻔﺤﺎت زﻣﯿﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻫﻢ ﺳﻪ ﻧﻮع حرکت‌دارند: ﻫﻤﮕﺮا، واﮔﺮا و اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ. درحرکت ﻫﻤﮕﺮا ﺻﻔﺤﺎت زﻣﯿﻦ ﺑﻪ ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻧﺰدﯾﮏ ﺷﺪه و ﺑﺎﻋﺚ اﯾﺠﺎد کوه‌ها می‌شود. درحرکت واﮔﺮا ﻧﯿﺰ ﺻﻔﺤﺎت از ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﮔﺮﻓﺘﻪ و دره‌ها را ﺑﻪ وﺟﻮد می‌آورند. اﻣﺎ ﺣﺮﮐﺖ اﻧﺘﻘﺎل ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﯽ در زمین‌لرزه اﯾﻔﺎ می‌کند. در اﯾﻦ ﻧﻮع ﺣﺮﮐﺖ ﺻﻔﺤﺎت زﻣﯿﻦ در ﮐﻨﺎر ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﺷﺮوع ﺑﻪ ﻟﻐﺰش می‌کنند. اﮔﺮ ﺻﻔﺤﺎت در ﻧﻘﻄﻪ ﺿﻌﯿﻔﯽ از ﺳﻄﺢ زﻣﯿﻦ ﺣﺮﮐﺖ ﮐﻨﻨﺪ، ﻟﻐﺰش ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ ﺑﺎﻋﺚ ﮔﺴﯿﺨﺘﮕﯽ ﺷﺪه و اﻧﺮژی ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدی آزاد می‌گردد. اﯾﻦ ﻟﻐﺰش ﺑﺎﻋﺚ اﯾﺠﺎد زﻟﺰﻟﻪ می‌شود.

اﺛﺮات ارﺗﻌﺎش روی ﺳﺎزه:

ﺗﺼﻮر ﮐﻨﯿﺪ در اﺗﻮﺑﻮس ایستاده‌اید و اﺗﻮﺑﻮس ﺷﺮوع ﺑﻪ ﺣﺮﮐﺖ می‌کند، در اﯾﻦ ﻫﻨﮕﺎم ﭘﺎﻫﺎﯾﺘﺎن ﺑﻪ ﺟﻠﻮ ﮐﺸﯿﺪه ﺷﺪه درحالی‌که ﺑﺪﻧﺘﺎن ﺗﻤﺎﯾﻞ دارد ﺳﺮﺟﺎﯾﺶ ﺑﺎﻗﯽ ﺑﻤﺎﻧﺪ(ﻗﺎﻧﻮن اﯾﻨﺮﺳﯽ ﯾﺎ اوﻟﯿﻦ ﻗﺎﻧﻮن ﺣﺮﮐﺖ ﻧﯿﻮﺗﻦ). اﯾﻦ دقیقاً ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ زﻣﺎﻧﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ زﻟﺰﻟﻪ ﺷﺪه و پایه‌های ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺷﺮوع ﺑﻪ ﺣﺮﮐﺖ می‌کند درحالی‌که ﺗنه اﺻﻠﯽ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺗﻤﺎﯾﻞ ﺑﻪ ﺣﻔﻆ ﺣﺎﻟﺖ اوﻟﺶ را دارد.

درﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﺳﻘﻔﺶ ﺗﻮﺳﻂ ستون‌ها ﻧﮕﻬﺪاری می‌شود ﺑﻬﻨﮕﺎم زﻟﺰﻟﻪ در ﺳﻘﻒ ﻧﯿﺮوی اﯾﻨﺮﺳﯽ ایجادشده ﮐﻪ ﺑﻨﺎﺑﺮ ﻗﺎﻧﻮن دوم ﺣﺮﮐﺖ ﻧﯿﻮﺗﻦ ﺑﺎ ﺟﺮم و ﺷﺘﺎب ﺳﻘﻒ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ می‌باشد. بنابراین ﻫﺮﭼﻪ ﺳﺎزه سبک‌تر ﺑﺎﺷﺪ(ﺟﺮم ﮐﻤﺘﺮ)ﻧﯿﺮوی اﯾﻨﺮﺳﯽ ایجادشده در ﺳﻘﻒ ﮐﻤﺘﺮ خواهد بود و ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ﺑﺮاﺑﺮ زﻟﺰﻟﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮ می‌شود.

در ﻫﻨﮕﺎم زﻟﺰﻟﻪ در ستون‌های ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﺳﻘﻒ در ﺧﻼف ﺟﻬﺖ ﺷﺘﺎب ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﯾﮏ ﻧﯿﺮوی اﯾﻨﺮﺳﯽ اﯾﺠﺎد می‌شود ﮐﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﺧﻢ ﺷﺪن ﺳﺘﻮن می‌گردد اﮔﺮ ﻓﺎﺻﻠﻪ اﻓﻘﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ و ﺑﺎﻻی ﺳﺘﻮن خم‌شده را u در ﻧﻈﺮ ﺑﮕﯿﺮﯾﻢ ﻧﺘﯿﺠﻪ می‌شود ﮐﻪ ﻫﺮﭼﻪ u ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﻧﯿﺮوی اﯾﻨﺮﺳﯽ ﺳﺘﻮن ﺑﯿﺸﺘﺮ اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻫﺮﭼﻘﺪر اﻧﺪازه ستون‌ها بزرگ‌تر ﺑﺎﺷﺪ اﯾﻦ ﻧﯿﺮو ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد.

نیروی اﯾﻨﺮﺳﯽ واردشده ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن می‌بایست از ﻃﺒﻘﺎت ﺑﻪ ستون‌ها، دﯾﻮارﻫﺎ، فونداسیون و ﺳﭙﺲ ﺑﻪ ﺧﺎک ﻣﻨﺘﻘﻞ ﺷﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻫﺮﯾﮏ از اﯾﻦ ﻋﻨﺎﺻﺮ و اﺗﺼﺎﻻت ﺑﯿﻦ آن‌ها ﺑﺎﯾﺪ به‌گونه‌ای اﯾﻤﻦ ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﻮﻧﺪ ﮐﻪ اﻣﮑﺎن اﻧﺘﻘﺎل ﻧﯿﺮو را داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ. در اﯾﻦ ﻣﯿﺎن ستون‌ها و دﯾﻮار در اﻧﺘﻘﺎل ﻧﯿﺮوی اﯾﻨﺮﺳﯽ ﻧﻘﺶ اصلی‌تری دارﻧﺪ درحالی‌که در ساختمان‌های ﻗﺪﯾﻤﯽ دال‌ها و ﺗﯿﺮﻫﺎ موردتوجه ﺑﯿﺸﺘﺮی ﻗﺮار می‌گرفتند. دﯾﻮارﻫﺎ ﻧﺎزک ﺑﻮده و از ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎﯾﯽ شکننده‌ای ﺳﺎﺧﺘﻪ می‌شدند و باضخامت ﮐﻤﯽ ﮐﻪ داﺷﺘﻨﺪ در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻧﯿﺮوی اﯾﻨﺮﺳﯽ اﻓﻘﯽ زﻟﺰﻟﻪ ﺿﻌﯿﻒ ﺑﻮدﻧﺪ.

ادامه مطلب را اینجا بخوانید.

نیارش گستر ایران - Niaresh Gostar Iran

مطالعه اثر میرایی .... - Structural Damping and Displacement Ductility Effects on Input Energy Spectrum of Earthquake

مطالعه اثر میرایی و شکل‌پذیری تغییرمکانی سازه بر طیف انرژی ورودی زلزله

چکیده

برای ارتقای طراحی لرزه‌ای سازه‌ها، ارایه معیارهای جامع‌تر نسبت به معیارهای رایج در طراحی لرزه‌ای برای جامعه مهندسی ضروری است. در مجامع تحقیقاتی استفاده از مفهوم انرژی به عنوان فلسفه طراحی لرزه‌ای مورد توجه قرار گرفته است لیکن برای کاربردی شدن مفهوم انرژی و توسعه آن در طراحی لرزه‌ای خلأ‌هایی وجود دارد که هدف اصلی این پژوهش پُرکردن بخش کوچکی از این خلأها است. معیار انرژی کمیتی ساده، اسکالر و مفهومی است. سهولت استفاده از طیف‌ها به عنوان ابزار کارآمد در مهندسی مورد توجه است؛ لذا مطالعه اثر میرایی و شکل‌پذیری بر روی طیف انرژی ورودی زلزله به سازه، برای بکارگیری معیار انرژی در طراحی لرزه‌ای گامی مؤثر است. در این پژوهش با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی برای 4 نسبت میرایی و 4 مقدار شکل‌پذیری، طیف‌های انرژی ورودی نسبی بر واحد جرم سازه برای 4 زلزله ایران تولید شده است. با بررسی 64 طیف تولید شده در این پژوهش، نتایج بدست آمده مورد بحث قرار گرفته است. بررسی طیف‌ها نشان می‌دهد که افزایش نسبت میرایی و شکل‌پذیری موجب هموارتر شدن طیف انرژی ورودی نسبی و کاهش تغییرات این طیف می‌شود. همچنین اثر تغییرات شکل‌پذیری بر طیف انرژی ورودی نسبی محسوس‌تر از اثر تغییرات نسبت میرایی بر طیف مذکور می‌باشد. تغییرات نسبت میرایی و شکل‌پذیری تأثیر ناچیزی بر تغییر پریود متناظر با قله طیف انرژی ورودی نسبی دارد. در مجموع و با تقریب مهندسی و در محدوده نسبت‌های میرایی و شکل‌پذیری مطالعه شده در این پژوهش نتیجه گیری شده است که در حوزه رفتار غیرارتجاعی و در محدوده وسیعی از پریودها، طیف انرژی ورودی نسبی بر واحد جرم سازه حساسیت چندانی نسبت به تغییرات نسبت میرایی و شکل‌پذیری ندارد و تابعی از پریود سازه می‌باشد؛ و با توجه به عدم اطلاع مهندسان طراح از مقادیر واقعی نسبت میرایی و شکل‌پذیری در زمان طراحی سازه، این موضوع یک مزیت محسوب می‌شود.

کلیدواژه‌ها

    طیف انرژی، نسبت میرایی، شکل‌پذیری تغییرمکانی، انرژی ورودی نسبی، انرژی ورودی بر واحد جرم

نویسندگان

• رضا وهدانی ¹
• محسن گرامی ²
• محمد علی واثقی نیا ³

¹ استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

² دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

³ دانشجوی دکتری مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

Structural Damping and Displacement Ductility Effects on Input Energy Spectrum of Earthquake

Abstract

To improve seismic design of structures, providing more comprehensive criterion than the common criteria in structural seismic design is essential for the engineering community. The concept of energy has been considering as a seismic design philosophy in research communities; But there are some gaps for application of energy concept and its development in seismic design, and filling a small part of these gaps is the main objective of this study. Energy criterion is simple, scalar and conceptual quantity. Easy using of spectrum as an efficient tool in engineering is noteworthy; therefore, study on effects of damping and ductility on input energy spectrum is effective step to exert the energy criterion in structural seismic design. In this research, by using nonlinear dynamic analysis for 4 damping ratios and 4 ductility factors, relative input energy spectra per unit mass of structure have been produced for 4 Iranian earthquakes. Then 64 spectra that produced in this study have been reviewed and obtained-results have been discussed. Scrutiny of spectra show that increasing of damping ratio and ductility have reduced spectrum’s changes. Also, variation of ductility factor is more effective than the variation of damping ratio on relative input energy spectrum. Variation of damping ratio and ductility factor have little effect on changing of peak corresponding period in relative input energy spectrum. Overall, with engineering estimate and in the range of damping ratios and ductility that have been studied in this research, has been concluded that in inelastic behavior range, input energy spectrum per unit mass has little sensitivity to changes of damping ratio and ductility in wide range of periods, and it is a function of structure’s period. Because lack of design engineer's awareness on real amounts of damping ratio and ductility when designing structure, it is one advantages of relative input energy spectrum.

Key Words:

Energy Spectrum, Damping Ratio, Displacement Ductility, Relative Input Energy, Input Energy Per Unit Mass

Authors in this article

• Reza Vahdani ¹
• Mohsen Gerami ²
• Mohamad Ali Vaseghi Nia ³

¹ Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran

² Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran

³ PhD Student in Earthquake Engineering, Department of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran

جهت دانلود اصل مقاله اینجا را کلیک کنید.

نیارش گستر ایران - Niaresh Gostar Iran