Ứng dụng các quy trình thiết kế động đất trên ba công trình gạch không có armature hiện đại bị ảnh hưởng bởi trận động đất Emilia năm 2012: những bất nhất và đề xuất cải tiến trong các tiêu chuẩn châu Âu

Bulletin of Earthquake Engineering - Tập 18 - Trang 547-580 - 2019
Paolo Morandi1, Carlo Filippo Manzini1, Guido Magenes1,2
1European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering (EUCENTRE), Pavia, Italy
2Department of Civil Engineering and Architecture (DICAr), University of Pavia, Pavia, Italy

Tóm tắt

Năng lực chống động đất của ba công trình gạch không có armature hiện đại bị ảnh hưởng bởi chuỗi trận động đất tháng 5 năm 2012 tại Emilia (Ý) đã được nghiên cứu, nhằm xác định các biên độ an toàn và các vấn đề có thể gặp trong thiết kế chống động đất theo các quy định của châu Âu. Các công trình được chọn đã được thiết kế lại, áp dụng phân tích tĩnh tuyến tính và phi tuyến tính, và được kiểm tra khả năng sụp đổ theo cả Eurocodes 6 và 8 cũng như các quy định xây dựng của Ý. Thiết kế đưa ra kết quả không nhất quán, đặc biệt là với việc áp dụng Eurocodes, khi mà không có công trình nào trong số ba công trình đạt được yêu cầu an toàn ngay cả với hành động bên thấp. Mặc dù vậy, hai trong số các công trình này không gặp bất kỳ hư hỏng thấy được nào sau các sự kiện tháng 5 năm 2012. Các yêu cầu của tiêu chuẩn chống động đất Ý, ít nhất là đối với các phân tích tĩnh phi tuyến, đã cung cấp kết quả phù hợp hơn với phản ứng thực tế của các công trình trước động đất. Cuối cùng, các vấn đề chính và một số đề xuất cải tiến quy trình quy định cho thiết kế động đất của các công trình gạch không có armature được thảo luận.

Từ khóa

#động đất #thiết kế chống động đất #Eurocodes #công trình gạch không có armature #phân tích phi tuyến tính

Tài liệu tham khảo

Augenti N, Parisi F (2010) Learning from construction failures due to the 2009 L’Aquila, Italy, earthquake. J Perform Constr Facil 24(6):536–555. https://doi.org/10.1061/(asce)cf.1943-5509.0000122 Bozzoni F, Lai C, Zuccolo E, Famà A (2017) Personal communication Butenweg C, Rosin J, Boesen N (2017) Results of linear calculations and nonlinear pushover analysis using code spectra. In: Research project: seismic performance of modern masonry buildings during Emilia 2012 earthquake. Work package 3a-2: safety margin assessment, SDA-engineering GmbH, Aachen, Germany Cattari S, Camilletti D, Lagomarsino S, Bracchi S, Rota M, Penna A (2018) Masonry Italian code-conforming buildings. Part 2: nonlinear modelling and time-history analysis. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2018.1541030 CEN (2002) EN 1990, eurocode 0—basis of structural design. European Committee for Standardisation, Brussels CEN (2004) EN 1996-1-1, Eurocode 6—design of masonry structures, part 1-1: common rules for reinforced and unreinforced masonry structures. European Committee for Standardisation, Brussels CEN (2005a) EN 1998-1, Eurocode 8—design of structures for earthquake resistance, part 1: general rules, seismic actions and rules for building. European Committee for Standardisation, Brussels CEN (2005b) EN 1998-3, Eurocode 8—design of structures for earthquake resistance, part 3: assessment and retrofitting of buildings. European Committee for Standardization, Brussels Circolare NTC2008 (2009) Circolare 2 Febbraio 2009, No. 617: Istruzioni per l’applicazione delle « Norme tecniche per le costruzioni » di cui al D.M. 14 gennaio 2008, S.O. No. 27 alla G.U. del 26 Febbraio 2009, No. 47, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Rome, Italy (in Italian) Fajfar P (2000) A nonlinear analysis method for performance-based seismic design. Earthq Spectra 16(3):573–592. https://doi.org/10.1193/1.1586128 Guerrini G, Graziotti F, Penna A, Magenes G (2017) Improved evaluation of inelastic displacement demands for short-period masonry structures. Earthq Eng Struct Dyn 46(9):1411–1430. https://doi.org/10.1002/eqe.2862 Iervolino I, Spillatura A, Bazzurro P (2018) Seismic structural reliability of code-conforming Italian buildings. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2018.1540372 Kallioras S, Morandi P, Penna P, Magenes G (2018) Seismic performance assessment of three modern masonry buildings struck by the 2012 Emilia earthquake. In: Proceedings 10th international masonry conference, Milan, Italy, July 9–11, 2018 Lai C, Zuccolo E, Famà A, Bozzoni F (2017) Definition of seismic hazard. In: Research project: seismic performance of modern masonry buildings during Emilia 2012 earthquake. Work package 2: seismic hazard and soil conditions at the building sites, University of Pavia, DICAr, Pavia, Italy Lourenço PB, Vasconcelos G, Medeiros P, Gouveia J (2010) Vertically perforated clay brick masonry for loadbearing and non-loadbearing masonry walls. Constr Build Mater 24(11):2317–2330. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.04.010 Magenes G, Manzini C, Morandi P, Remino M, Bolognini D (2006) SAM II, software for the simplified seismic analysis of masonry buildings. University of Pavia and EUCENTRE, Pavia Manzini CF, Magenes G, Penna A, da Porto F, Camilletti D, Cattari S, Lagomarsino S (2018) Masonry Italian code-conforming buildings. Part 1: case studies and design methods. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2018.1532358 Morandi P, Magenes G (2014) Experimental and numerical researches in support of seismic design of masonry buildings. In: Proceedings of the symposium: “future trends in civil engineering”, invited lecture, 17–18 February 2014, Zagreb, Croatia Morandi P, Magenes G, Griffith MC (2008) Second order effects in out-of-plane strength of unreinforced masonry walls subjected to bending and compression. Aust J Struct Eng 8(2):133–144. https://doi.org/10.1080/13287982.2008.11464993 Morandi P, Bossi E, Manzini CF, de Blasi D, Magenes G (2017) Results of linear calculations and nonlinear pushover analysis using code spectra. In: Research project: seismic performance of modern masonry buildings during Emilia 2012 earthquake. Work package 3a-1: safety margin assessment, University of Pavia, DICAr, Pavia, Italy Morandi P, Albanesi L, Graziotti F, Li Piani T, Penna A, Magenes G (2018) Development of a dataset on the in-plane experimental response of URM piers with bricks and blocks. Constr Build Mater 190:593–611. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.070 NTC2008 (2008) Decreto Ministeriale 14 Gennaio 2008: Norme tecniche per le costruzioni, S.O. No. 30 alla G.U. del 4 Febbraio 2008, No. 29, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Rome, Italy (in Italian) NTC2018 (2018) Decreto Ministeriale 17 Gennaio 2018: Aggiornamento delle « Norme tecniche per le costruzioni», S.O. No. 8 alla G.U. del 20 Febbraio 2018, No. 42, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Rome, Italy (in Italian) NZS 4230 (2004) (User’s guide to): design of reinforced concrete masonry structures. Standard Council New Zealand, Wellington Penna A, Morandi P, Rota M, Manzini CF, da Porto F, Magenes G (2014) Performance of masonry buildings during the Emilia 2012 earthquake. Bull Earthq Eng 12(5):2255–2273. https://doi.org/10.1007/s10518-013-9496-6 Rosin J, Butenweg C, Cacciatore P, Boesen N (2018) Investigation of the seismic performance of modern masonry buildings during the Emilia Romagna earthquake series. Maurwerk Eur J Mason 22(4):238–250. https://doi.org/10.1002/dama.201800013 Rota M, Penna A, Magenes G (2010) A methodology for deriving analytical fragility curves for masonry buildings based on stochastic nonlinear analyses. Eng Struct 32:1312–1323. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.01.009 Sorrentino L, Cattari S, da Porto F, Magenes G, Penna A (2018) Seismic behaviour of ordinary masonry buildings during the 2016 central Italy earthquakes. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-018-0370-4 Tomaževič M, Bosiljkov V, Weiss P (2004) Structural behaviour factor for masonry structures. In; 13th world conference on earthquake engineering, Vancouver, Canada, August 1–6, 2004, paper no. 2642 Vamvatsikos D, Cornell A (2002) Incremental dynamic analysis. Earthq Eng Struct Dyn 31(3):491–514. https://doi.org/10.1002/eqe.141