Phân tích kết cấu bê tông cốt thép chịu tải trọng động đất bằng phương pháp DDBD (direct displacement based design)

DBD Displacement Based Design Direct Displacement Based Design Chương 2: MDOF... ASTM American Society for Testing And Materials ATC Applied Technology Council ATC40 Seismic Evaluati

-

(Direct Displacement Based Design)

: 60.58.20

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP H CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học :

ậ

ộ

ườ Đ

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

ư

ậ

ộ ấ ườ Đ

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

ậ

ộ ấ ườ Đ

Luận v n thạ ĩ được bảo v tại HỘI Đ NG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠ Ĩ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 26 tháng 02 n m 2011

- -oOo -

Tp HCM, ngày 06 tháng 12 năm 2010

NHIỆM VỤ LU N VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: PHẠM MINH QUANG Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 22/09/1986 Nơi sinh: Ph n Thi t - nh Thuận Chuyên ngành: Dựn D n D n và C n N hi p

MSHV: 09210987

1- TÊN ĐỀ TÀI: PH N T CH T C U T NG C T TH P CH U T I TR NG ĐỘNG Đ T NG PH NG PH P

2- NHIỆM VỤ LU N VĂN: n ph ơn ph p DD D (Direct Displacement Based

Design) ph n t ch và t nh to n ộn t cho t c u ê tôn c t th p o h hun

v ch v ch conso và v ch i và hun – v ch ê tôn c t th p C t tr n

h p c i t chu n v thi t v t qu ph chu n v h n àn h i p n

Thực hi n lập tr nh o nt – ộ con n tlab nh i ộ con ch o c ti t

i n ê t n c t th p và c s n nh à ột c n c ph n t ch c ph ơn ph p DDBD

S n ph n t ch NTH Non in r Ti Histor n sis nh i ạn chu n v thi t cho t c u hun ê t n c t th p

ựn ạn chu n v thi t và t nh to n t s c n t ơn ơn cho h v ch conso

Nội un và ề c ơn Luận văn thạc sĩ ã c Hội Đ n Chuyên Ngành thông qua

QU N LÝ CHU N NGÀNH

,

,

X

t

,

, B

0 – – ăm 0 0 m

Chương 1:

DBD

(Displacement Based Design Direct Displacement Based Design

Chương 2:

MDOF

Chương 3, –

Matlab Nonlinear Time History Analysis)

Chương 4

(2005) Chương 5:

– :

(

TR (Torsional Restraint)

Chương 6:

i

ii

ix

xi

xii

xx

1 1

1.1 1

1.1.1 1

1.1.2 2

1.2 3

1.2.1 3

1.2.2 3

1.2.3 5

1.2.3.1 Quan 5

1.2.3.2 6

1.2.3.3 Quan 7

1.2.3.4 8

1.2.3.5 8

1.3 9

1.4 10

1.5 11

1.6 12

2

13

2.1 13

2.2 13

2.2.1 13

2.2.2.2 15

2.2.2.3 15

2.2.2.4 16

2.2.2.5 C 18

2.3 18

2.4 21

2.4.1 21

2.4.2 22

2.4.2.1 T 22

2.4.2.2 23

2.4.3 theo EC8 25

2.4.3.1 25

2.4.3.2 26

2.4.3.3 26

2.4.4 27

2.5 27

2.5.1 30

2.5.1.1

31

2.5.1.2

31

2.5.2

32

2.6 35

2.6.1 35

2.6.2 35

2.6.2.1 35

2.6.2.3

36

2.6.2.4 -

36

2.6.3 37

2.6.4 37

2.6.4.1

37

2.6.4.2 38

2.6.5 40

2.7 42

2.8 44

3 Công 49

3.1 49

3.2 – 49

3.2.1 P – 50

– 52

53

3.2.2.2 54

– b 54

3.3 – 55

3.4 – – 57

3.5 60

3.5.1 60

3.5.2 61

3.5.3 63

3.5.3.1 63

3.5.3.2 65

3.5.4.2 67

3.6 – 68

3.6.1 68

3.6.1.1 68

3.6.1.2 68

3.6.1.3 68

3.6.2 C 68

3.6.2.1 theo Mander 68

3.6.2.2 theo Raynor 68

3.6.2.3 68

3.6.3 –

69

3.6.4 –

70

3.6 – 72

3.6.5.1 72

3.6.5.2 74

3.7

75

3.7.1 76

3.7 78

3.7 80

3.7 82

3.8 83

3.9 – 86

3.10 Phân 87

4 94

4.1 G 94

96

97

4.3 97

99

4.5

101

106

u 110

4.8 112

112

112

113

4.9 119

5 khung – 122

5.1 122

5.2 123

123

125

125

5.3.1 125

5.3.1.1 125

5.3.1.2 126

5.3.1.3 D 127

128

5.5 129

129

131

133

5.6

137

141

147

150

151

152

5.8.4 154

154

5.9 – 155

– 156

156

– 157

– 158

– 158

– 161

5.11 – 161

6 164

164

6.1.1 164

6.1.2 165

6.1.3 166

6.2 167

6.3 168

169

173

184

2.1 

23

Priestley (2005) 23

25

26

3.1

– 76

– tr 76

3.3

– 78

3.4

moment – 78

102

112

112

4 113

116

116

144

145

167

185

186

X 187

PGA = 0.35g 188

PGA = 0.35g eq = 15.6% 189

PGA = 0.35g eq = 15% 190

PGA = 0.35g eq = 14.2% 191

1 –

trong 192

C.2 –

t 192

194

1 4

.1

34

34

217

173

t 174

to 175

h 176

DDBD 177

178

t 179

-HYST 180

1

1

3 –

5

– 6

6

7

7 8

8 9

10

11

G Kobe (1995) 14

14

2.3 14

15

15

P 16

2.7

16

17

2.9 C th 18

19

2

t 21

2.13 24

không 26

5 29

không 5 (a) Không 30

31

, eq = 15.6% 33

2 PGA = 0.35g, H = 10(m), eq = 14.2% 33

40

6.4.2 40

43

23

44

24 liên 45

46

46

47

48

48

30 48

50

– 52

H – unconfined theo mô 53

H – confined theo mô 54

– 54

– 56

– 57

Quan – – 57

3.10

59

(c) Bi 59

Chia 60

61

3.14 Chia 62

62

62

66

67

67

69

– bê tông 69

3.23 – 70

3.24 71

3.25 – 71

3.26 – 71

3.27 – 72

28

72

3.29 –

XTRACT 73

q –

73

3.31

74

–

XTRACT 74

33 q – 3.6.4 75

–

c.Ag) = 0.4 76

77

78

–

c.Ag) = 0.4 79

79

(a)

81

82

82

43 83

84

khung 84

85

86

87

87

89

89

90

91

54

3 1 93

95

khung 97

98

99

102

106

108

110

111

111

12 – 111

112

Thông 113

5 khung 114

6 khung 114

7 115

115

Khung A, B, C 117

Khung D, E, F 118

Khung A, B, 119

Khung C, D, E, 120

Khung F 121

21

122

ASTM American Society for Testing And Materials

ATC Applied Technology Council

ATC40 Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings

CASPEC Capacity Spectrum

DBD Displacement Based Design

DDBD Direct Displacement Based Design

EC8 Eurocode 8

Eq Equation

FEMA Federal Emergency Management Agency

FEMA273 NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings INSPEC Inelastic Spectra

ISDC Initial Stiffness Deformation Control

ISIP Initial Stiffness Iterative Proportioning

ITHA Ineastic Time History Analysis

MDOF Multi Degree of Freedom

NTHA Nonlinear Time History Analysis

NWC Normal Weight Concrete

PBD Performance Based Design

PGA Peak Ground Acceleration

PGD Peak Ground Displacement

PEER Parcific Earthquake Engineering Research Center

SDOF Single Degree of Freedom

SEAOC Structural Engineers Association of California

THA Time History Analysis

THIST Advanced Analytical Techniques that using Time History Analysis UBC 97 1997 Uniform Building Code

YPS Yield Point Spectra

1.1

1.1.1 Phương Ph nh n ng i n i

Trong p ,

nh 5% theo

( EC8, UBC 97, …)

nh P theo EC8

nh T t ng SDOF SDOF nh L

 h n ,

( )

T , , ngay

C

1.2 TRONG 1.2.1 h Ph i n Phương Ph Ph n h ng

T I , ,

K N , 19 ), N N

, 19 ), L B M , 19 ), … N T , theo

V T , , )

K ,

T

C (Capacity Design)

P Paulay (1975), t 9 ,

P Priestley (1992), Priestley et

al.(1996),

1.2.2 ng n Phương Ph hi ng i n

T sau:

 ư : T

( )

 ư :

, (ATC– , …)

ư 1 Q

 ư :

T , , ,

) y

M – cong  P )

N P ),

EC ,

TC – 40 không

q 3

y3 y2 max

, ,

T

1.2.3.4

H , V , – – ), …V –

nh )

1.2.3.5

L , , khô S

V (H nh 7), B

, C VA+C , , C 1 B VB Tuy nhiên , , VA+C

nh 8 (FEMA 451)

M , khi

P y tiêu V

, theo c ( nh 8)

P ,

nh ) N ,

,

nh T

1.4

NAY

T (DBD) ATC 199 ,

 Capacity Spectrum (CASPEC) S F 1998)

 Initial Stiffness Deformation Control (ISDC) T B P M

N Fardis (1999)

 P SEAOC H H K S K

C C S E C ) (1999)

 Yield Point Spectra (YPS) M A E F Black (2000)

 Direct Displacement Based Design (DDBD) M N J P M J

Kowalsky (2000)

 Inelastic Spectra (INSPEC) K C R K Goel (2001)

 Initial Stiffness Iterative Proportioning (ISIP) J P Browning (2001)

 Advanced Analytical Techniques that using Time History analysis

1.5

T DBD

C DBD S )

T ( nh 1), DDBD

, C SPEC IHIST )

D DDBD (Direct Displacement Based Design)

DDBD IHIST SEAOC

ISDC ISIP YPS INSPEC CASPEC

1.6

hương :

hương :

Chương :

hương :

hương :

-

hương :

:

) h

h h h h ư

8 h h h h h h h h h

EC8 (2004)

(2005)

2.2.2.5

h h h hư

S h C h h h h

h S < h C = 1(s) (Table 3.3 trong EC8) C = 2(s) h

ư h (Table 3.2 trong EC8)

h h h hư h h

h h h i

h hư h

h h h d h h d h h c hư

h h h h h ư ư

ư eq h h d h ư h h

h h h h e ( 2.11) h h h ư

ư h h h ư hư h h h

4500kN h 10) h

ư ư  ư 10(c): eq = 0.175

Ch h h d ư ư  = 0.175, 2.10(d) ư h h h Te = 2.5(s)

Vbase = Ke×d = 2897.5×0.185 = 536.04(kN)

h h h b h h y h p h ư h h

h h h p = ls y (2.11)

h h h h h :

d,ls = y + p = yH2/ + (ls y)LpH (2.12)

h

2 h h

theo (2005)

h h h h h h h hyst

h ư ư eq h h h h e h

BI

RO

TF

ư ư : eq = 0.544×0.05 + 0.139 = 0.166

ư ư h h Dwairi et al (2007) :

eq

5 10.05 0.444 0.163