Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình độ dễ bị tổn thương thực nghiệm cập nhật xem xét thiệt hại động đất của các cấu trúc điển hình
Bulletin of Earthquake Engineering - Trang 1-39 - 2023
Tóm tắt
Để hiểu rõ khả năng dễ bị tổn thương do động đất của các cấu trúc điển hình khác nhau trong các đô thị và vùng ngoại ô, nghiên cứu này lấy làm nền tảng nghiên cứu dữ liệu quan sát thiệt hại cấu trúc từ trận động đất Mw 7.1 ở Nhuyễn Mộc diễn ra vào ngày 14 tháng 4 năm 2010 tại Trung Quốc. Hoạt động nghiên cứu được đề xuất phân loại dữ liệu điều tra thực tế (7156 tòa nhà) của năm loại hình cấu trúc điển hình trong các thị trấn và làng mạc, và thiết lập mô hình đánh giá độ dễ bị tổn thương và độ mong manh do động đất của một nhóm tòa nhà với sự xem xét các tham số đa chiều, sử dụng tiêu chuẩn cường độ động đất vĩ mô của Trung Quốc. Bằng việc sử dụng các phương pháp mô hình không gian, tính toán số và phân tích hồi quy, một mô hình đánh giá độ dễ bị tổn thương và khả năng phục hồi dựa trên phân phối lognormal được cập nhật dựa trên các tham số định lượng đa chiều đã được thực hiện. Dựa trên nguyên tắc xác suất điều kiện và mô hình định lượng thiệt hại, một mô hình đổi mới (miền, đám mây điểm, đường cong, bề mặt, ma trận và hàm) được thiết lập để đánh giá độ dễ bị tổn thương khu vực và khả năng phục hồi động đất của các tòa nhà nhóm điển hình. Một mô hình quan hệ logarit xem xét cả cường độ động đất vĩ mô hiện tại của Trung Quốc và gia tốc mặt đất đỉnh ba chiều như các thước đo cường độ được đề xuất, và một mô hình đánh giá độ dễ bị tổn thương thực nghiệm cho các tòa nhà nông thôn điển hình được thiết lập. Mô hình tính toán chỉ số thiệt hại trung bình do động đất truyền thống được cập nhật và một mô hình đánh giá độ dễ bị tổn thương khu vực đổi mới được thực hiện. Lấy mẫu các cấu trúc điển hình khác nhau được khảo sát trong trận động đất Yushu, các mô hình so sánh miền độ dễ bị tổn thương của các cấu trúc khác nhau được thực hiện. Cuối cùng, tùy thuộc vào đặc điểm thiệt hại điển hình của các cấu trúc, các đặc điểm và cơ chế thiệt hại thực tế của các cấu trúc khác nhau được phân tích.
Từ khóa
#động đất #độ dễ bị tổn thương #mô hình đánh giá #cấu trúc điển hình #thiệt hại cấu trúc #khả năng phục hồiTài liệu tham khảo
Ademovic N, Hadzima-Nyarko, Zagora N (2022) Influence of site effects on the seismic vulnerability of masonry and reinforced concrete buildings in Tuzla (Bosnia and Herzegovina). Bull Earthq Eng 20(5):2643–2681. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01321-2
Ahmed B, Mangalathu S, Jeon JS (2022) Seismic damage state predictions of reinforced concrete structures using stacked long short-term memory neural networks. J Build Eng 46:103737. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103737
Bessason B, Rupakhety R, Bjarnason JÖ (2022) Comparison and modelling of building losses in South Iceland caused by different size earthquakes. J Build Eng 46:103806. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103806
Bhasker R, Menon A (2022) A seismic fragility model accounting for torsional irregularity in low-rise non-ductile RC moment-resisting frames. Earthq Eng Struct Dyn 51(4):912–934. https://doi.org/10.1002/eqe.3597
Bilgin H, Shkodrani N, Hysenlliu M, Ozmen HB, Isik E, Harirchian E (2022) Damage and performance evaluation of masonry buildings constructed in 1970s during the 2019 Albania earthquakes. Eng Fail Anal 131:105824. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105824
Binici B, Yakut A, Canbay E, Akpinar U, Tuncay K (2022) Identifying buildings with high collapse risk based on samos earthquake damage inventory in İzmir. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01289-5
Boukri M, Farsi MN, Mebarki A (2022) Rapid earthquake loss estimation model for Algerian urban heritage: case of Blida city. Int J Archit Herit. https://doi.org/10.1080/15583058.2021.1958394
Chalabi M, Naderpour H, Mirrashid M (2022) Seismic resilience index for RC moment frames of school buildings using neuro-fuzzy approach. Nat Hazards. https://doi.org/10.1007/s11069-022-05377-w
Chatzidaki A, Vamvatsikos D (2021) Mixed probabilistic seismic demand models for fragility assessment. Bull Earthq Eng 19(15):6397–6421. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01163-4
Chen W, Zhang L (2022) Building vulnerability assessment in seismic areas using ensemble learning: a Nepal case study. J Clean Prod 350:131418. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131418
Chettri N, Gautam D, Rupakhety R (2021) Seismic vulnerability of vernacular residential buildings in Bhutan. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2020.1868362
Del Gaudio C, Di Martino G, Di Ludovico M, Manfredi G, Prota A, Ricci P, Verderame GM (2019) Empirical fragility curves for masonry buildings after the 2009 L’Aquila, Italy, earthquake. Bull Earthq Eng 17:6301–6330. https://doi.org/10.1007/s10518-019-00683-4
Di Ludovico M, Di Martino G, Prota A, Manfredi G, Dolce M (2022) Relationships between empirical damage and direct/indirect costs for the assessment of seismic loss scenarios. Bull Earthq Eng 20:229–254. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01235-5
Formisano A, Florio G, Landolfo R, Mazzolani FM (2015) Numerical calibration of an easy method for seismic behaviour assessment on large scale of masonry building aggregates. Adv Eng Softw 80(C):116–138. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2014.09.013
Formisano A, Chieffo N, Asteris PG, Lourenço (2023) Seismic risk scenario for the historical centre of castelpoto in Southern Italy. Earthq Eng Struct Dyn. https://doi.org/10.1002/eqe.3887
GB/T 17742 (2020) The Chinese seismic intensity scale. (in Chinese)
Gong MS, Lin SB, Sun JJ, Li SY, Dai JW, Xie LL (2015) Seismic intensity map and typical structural damage of 2010 Ms 7.1 Yushu earthquake in China. Nat Hazards 77:847–866. https://doi.org/10.1007/s11069-015-1631-z
He X, Cheng S, Chen Y (2022) Earthquake damage assessment model based on differential ratio of elastic-plastic dissipated energy. Bull Earthq Eng 20(5):2719–2749. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01341-y
Karakas CC, Palanci M, Senel SM (2022) Fragility based evaluation of different code based assessment approaches for the performance estimation of existing buildings. Bull Earthq Eng 20:1685–1716. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01292-w
Karic A, Atalić J, Kolbitsch A (2022) Seismic vulnerability of historic brick masonry buildings in Vienna. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01367-2
Lagomarsino S, Giovinazzi S (2006) Macroseismic and mechanical models for the vulnerability and damage assessment of current buildings. Bull Earthq Eng 4:415–443. https://doi.org/10.1007/s10518-006-9024-z
Laguardia R, D’Amato M, Coltellacci M, Trocchio GD, Gigliotti R (2022) Fragility curves and economic loss assessment of RC buildings after L’Aquila 2009 earthquake. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2022.2038726
Li SQ (2022) Analysis of an empirical seismic fragility prediction model of wooden roof truss buildings. Case Stud Constr Mater 17:e01420. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01420
Li SQ (2023a) A simplified prediction model of structural seismic vulnerability considering a multivariate fuzzy membership algorithm. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2023.2217945
Li SQ (2023b) Empirical resilience and vulnerability model of regional group structure considering optimized macroseismic intensity measure. Soil Dyn Earthq Eng 164:107630. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107630
Li B, Cai Z (2022) Effectiveness of vector intensity measures in probabilistic seismic demand assessment. Soil Dyn Earthq Eng 155:107201. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107201
Li SQ, Chen YS (2023) Vulnerability and economic loss evaluation model of a typical group structure considering empirical field inspection data. Int J Disaster Risk Reduct 88:103617. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2023.103617
Li SQ, Gardoni P (2023) Empirical seismic vulnerability models for building clusters considering hybrid intensity measures. J Build Eng 68:106130. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106130
Li SQ, Liu HB (2022a) Analysis of probability matrix model for seismic damage vulnerability of highway bridges. Geomat Nat Haz Risk 13(1):1395–1421. https://doi.org/10.1080/19475705.2022.2077146
Li SQ, Liu HB (2022b) Vulnerability models of brick and wood structures considering empirical seismic damage observations. Structures 39:147–163. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.03.024
Li SQ, Liu HB (2022c) Vulnerability prediction model of typical structures considering empirical seismic damage observation data. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01395-y
Li SQ, Liu HB, Chen YS (2021) Vulnerability models of brick and wood structures considering empirical seismic damage observations. Structures 34:2544–2565. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.09.023
Li SQ, Chen YS, Liu HB, Du K (2022) Empirical seismic fragility rapid prediction probability model of regional group reinforced concrete girder bridges. Earthq Struct 22(6):609–623. https://doi.org/10.12989/eas.2022.22.6.609
Li SQ, Chen YS, Liu HB, Del Gaudio C (2023a) Empirical seismic vulnerability assessment model of typical urban buildings. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01585-8
Li SQ, Liu HB, Farsangi EN, Du K (2023b) Seismic fragility estimation considering field inspection of reinforced concrete girder bridges. Struct Infrastruct Eng. https://doi.org/10.1080/15732479.2023.2208565
Menichini G, Nistri V, Boschi S, Monte ED, Orlando M, Vignoli A (2022) Calibration of vulnerability and fragility curves from moderate intensity Italian earthquake damage data. Int J Disaster Risk Reduct 67:102676. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2021.102676
Mousavi M, TohidiFar A, Alvanchi A (2022) BIM and machine learning in seismic damage prediction for non-structural exterior infill walls. Autom Constr 139:104288. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104288
Najafgholipour MA, Maheri MR, Khajepour M (2022) Performance of confined masonry buildings in November 2017, Sarpole Zahab earthquake (Mw = 7.3), Iran. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01364-5
Poulos A, Miranda E (2022) Probabilistic characterization of the directionality of horizontal earthquake response spectra. Earthq Eng Struct Dyn 51(9):2077–2090. https://doi.org/10.1002/eqe.3654
Qu Z, Dutu A, Zhong JR, Sun JJ (2015) Seismic damage of masonry infilled timber houses in the 2013 M7.0 Lushan earthquake in China. Earthq Spectra 31(3):1859–1874. https://doi.org/10.1193/012914EQS023T
Radziminovich YB, Gileva NA, Tubanov TA, Lukhneva OF, Novopashina AV, Tcydypova LR (2022) The December 9, 2020, Mw 5.5 Kudara earthquake (Middle Baikal, Russia): internet questionnaire hard test and macroseismic data analysis. Bull Earthq Eng 20:1297–1324. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01305-8
Rossetto T, D’Ayala D, Foulser-Piggott R (2014) The value of multiple earthquake missions: the EEFIT L’Aquila earthquake experience. Bull Earthq Eng 12(1):277–305. https://doi.org/10.1007/s10518-014-9588-y
Rota M, Penna A, Strobbia CL (2008) Processing Italian damage data to derive typological fragility curves. Soil Dyn Earthq Eng 28:933–947. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2007.10.010
Sandoli A, Calderoni B, Lignola GP, Prota A (2022) Seismic vulnerability assessment of minor Italian urban centres: development of urban fragility curves. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01385-0
Sbrogiò L, Saretta Y, Valluzzi MR (2022) Empirical performance levels of strengthened masonry buildings struck by the 2016 central Italy earthquake: proposal of a new taxonomy. Int J Archit Herit. https://doi.org/10.1080/15583058.2021.2011474
Scala SA, Del Gaudio C, Verderame GM (2022) Influence of construction age on seismic vulnerability of masonry buildings damaged after 2009 L’Aquila earthquake. Soil Dyn Earthq Eng 157:107199. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107199
Sheshov V, Apostolska R, Bozinovski Z, Vitanova M, Stojanoski B, Edip K, Bogdanovic A, Salic R, Jekic G, Zafirov T, Zlateski A (2021) Reconnaissance analysis on buildings damaged during Durres earthquake Mw6.4, 26 November 2019, Albania: effects to non-structural elements. Bull Earthq Eng 20(5):795–817. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01271-1
Sun JJ, Li SY, Dai JW, Gong MS (2016) Earthquake damage of Mw 7.1 Yushu earthquake in Qinghai Province. Seismological Publishing House, Beijing
Sun BT, Spencer BF, Yan PL, Chen X, Zhang GX (2021) Analysis of the seismic vulnerability of buildings in the Lushan Ms7.0 earthquake in the Sichuan Province of China. J Earthq Eng. https://doi.org/10.1080/13632469.2019.1692742
Tarque N, Blondet M, Vargas-Neumann J, Yallico-Luque RY (2022) Rope mesh as a seismic reinforcement for two-storey adobe buildings. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01346-7
Wang H, Wang F, Yang H, Feng Y, Jeremic B (2022) Time domain probabilistic seismic risk analysis using ground motion prediction equations of Fourier amplitude spectra. Soil Dyn Earthq Eng 157:107218. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107218
Yang T, Wei Y, Zhong J (2023) Potential bias of conventional structural seismic fragility for bridge structures under pulse-like ground motions: Bias evaluation and strategy improvement. Soil Dyn Earthq Eng 166:107787. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.107787
Yuan X, Chen G, Jiao P, Li L, Han J, Zhang H (2022) A neural network-based multivariate seismic classifier for simultaneous post-earthquake fragility estimation and damage classification. Eng Struct 255:113918. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.113918
Zapata JCG, Pittore M, Cotton F, Lilienkamp H, Shinde S, Aguirre P, María HS (2022) Epistemic uncertainty of probabilistic building exposure compositions in scenario-based earthquake loss models. Bull Earthq Eng 20(5):2401–2438. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01312-9
Zhang Y, Ouyang X, Sun B, Shi Y, Wang Z (2022) A comparative study on seismic fragility analysis of RC frame structures with consideration of modeling uncertainty under far-field and near-field ground motion excitation. Bull Earthq Eng 20:1455–1487. https://doi.org/10.1007/s10518-021-01254-2
Zhong J, Shi L, Yang T, Liu X, Wang Y (2022) Probabilistic seismic demand model of UBPRC columns conditioned on pulse-structure parameters. Eng Struct 270:114829. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114829
Zucconi M, Di Ludovico M, Sorrentino L (2022) Census-based typological usability fragility curves for Italian unreinforced masonry buildings. Bull Earthq Eng. https://doi.org/10.1007/s10518-022-01361-8