Анализ сейсмической устойчивости старого кирпичного здания в стиле Ньюари в долине Покхара
- Авторы: Чапагайн К.1, Чаулагейн Х.1
-
Учреждения:
- Университет Покхара
- Выпуск: Том 20, № 2 (2024)
- Страницы: 120-133
- Раздел: Сейсмостойкость сооружений
- URL: https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/39218
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2024-20-2-120-133
- EDN: https://elibrary.ru/JNAYFF
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Большинство сооружений в Непале, включая административные и жилые здания, выполнены из камня. Их конструкции уязвимы во время землетрясений, о чем свидетельствуют масштабные повреждения и человеческие жертвы из-за отсутствия надлежащей оценки и соответствующих мер по укреплению. Представлен анализ сейсмической уязвимости существующих зданий из кирпича в традиционном стиле Ньюари, находящихся в долине Покхара. Эти здания были построены с использованием методов и технологий коренного населения. Исследование основано на аналитических расчетах, при этом некоторые свойства материалов были получены в результате полевых испытаний. Эффективное моделирование каменной кладки имеет решающее значение в проектировании надежной и сейсмостойкой конструкции. Однако моделирование реальной каменной конструкции является неординарной и затратной в вычислительном плане задачей из-за сложной структуры, требующей углубленного анализа, реалистичных свойств материала и актуальных данных. Целью данного исследования является определение сейсмических характеристик старых кирпичных зданий в стиле Ньюари с использованием кривых пределов напряжений и сейсмоустойчивости. Задачи исследования решаются с помощью линейного динамического анализа с использованием программного обеспечения на основе конечных элементов Sap 2000 v20. Конечно-элементные модели зданий были испытаны на трех землетрясениях. Дана оценка эксплуатационного состояния здания на основе различных уровней нагрузки и выявлены слабые участки. Проанализирована кривая предела сейсмоустойчивости конструкции с учетом параметров движения грунта в данной местности. Функция предела сейсмоустойчивости построена с вероятностью разрушения с интервалом 0,10 g. Результаты расчетов подтверждают, что исследуемая конструкция уязвима в сравнении с положениями строительных норм и правил.
Об авторах
Кришна Чапагайн
Университет Покхара
Email: krishnachapagain1234567@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-7964-8601
аспирант, магистр строительных технологий, инженерный факультет
Покхара, Федеративная Демократическая Республика НепалХемчандра Чаулагейн
Университет Покхара
Автор, ответственный за переписку.
Email: hchaulagain@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9483-5652
Ph.D., доцент, инженерный факультет
Покхара, Федеративная Демократическая Республика НепалСписок литературы
- Ghimire N., Chaulagain H. Seismic vulnerability assessment of reinforced concrete school building in Nepal. Asian Journal of Civil Engineering. 2021;22:249-262. https://doi.org/10.1007/s42107-020-00311-6
- Gautam D., Rodrigues H., Bhetwal K., Neupane, P., Sanada, Y. Common structural and construction deficiencies of Nepalese buildings. Innovation Infrastructure Solution. 2016;1(1). https://doi.org/10.1007/s41062-016-0001-3
- Adhikari R.K., D’Ayala D. 2015 Nepal earthquake: seismic performance and post-earthquake reconstruction of stone in mud mortar masonry buildings. Bulletin of Earthquake Engineering. 2020;18:3863-3896. https://doi.org/10.1007/s10518-020-00834-y
- Nazeer T.N., Job T. Behaviour and strength assessment of masonry prism. Case Studies in Construction Materials. 2017;7:11-18. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2017.12.007
- Thomas J. Concrete block reinforced masonry wall panels subjected to out-of-plane monotonic lateral loading. In Proceedings of National Conference on Recent Advances in Structural Engineering. Hyderabad, India, 2006. p. 123-129.
- Varum H., Tarque N., Silveira D., Camata G., Lobo B., Blondet M., Costa A. Structural behaviour and retrofittingof adobe masonry buildings. In M.F. Ruiz, F.R. López (Eds.), Structural rehabilitation of old buildings. Springer, Berlin, Heidelberg. 2014. p. 37-75.
- Costigan A., Pavía S., Kinnane O. An experimental evaluation of prediction models for the mechanical behavior of unreinforced, lime-mortar masonry under compression. Journal of Building Engineering. 2015;4:283-294. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2015.10.001
- Parajuli R.R., Kiyono J. Ground motion characteristics of the 2015 Gorkha earthquake, survey of damage to stonemasonry structures and structural field tests. Frontiers in Built Environment. 2015;123. https://doi.org/10.3389/fbuil.2015.00023
- Endo Y., Yamaguchi K., Hanazato T., Mishra C. Characterisation of mechanical behaviour of masonry composedof fired bricks and earthen mortar. Engineering Failure Analysis. 2020;109:104280. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal. 2019.104280
- Parajuli R.R., Furukawa A., Gautam D. Experimental characterization of monumental brick masonry in Nepal. Structures. 2020;28:1314-1321. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.09.065
- Parajuli H.R. Determination of mechanical properties of the Kathmandu World Heritage brick masonry buildings. In Proceedings of the World Conference on Earthquake Engineering. Kyoto, Japan; 2012.
- Akkar S., Sucuoglu H., Yakut A., Eeri М., Yakut A. Displacement-based fragility functions for low and mid-rise ordinary concrete buildings. Earthquake Spectra. 2005;21(4):901-927. https://doi.org/10.1193/1.2084232
- Dumova-Jovanoska E. Fragility curves for reinforced concrete structures in Skopje region. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2000;19(6):455-466. https://doi.org/10.1016/S0267-7261(00)00017-8
- Kircil M., Polat Z. Fragility analysis of mid-rise R/C frame buildings. Engineering Structures. 2006;28(9):1335- 1345. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.01.004
- Jiang H., Lu X., Chen L. Seismic Fragility Assessment of RC Moment-Resisting Frame Designed According to Current Chinese Seismic Design Code. Journal of Asia Architecture and Building Engineering. 2012;11(1):153-160. https://doi.org/10.3130/jaabe.11.153
- Ahmad N. Fragility Functions and Loss Curves for Deficient and Haunch-Strengthened RC Frames. Journal of Earthquake Engineering. 2019;26(1):1-30. https://doi.org/10.1080/13632469.2019.1698478
- Lagomarsino S., Giovinazzi S. Macroseismic and mechanical models for the vulnerability and damage assessment of current buildings. Bulletin of Earthquake Engineering. 2006;4(4):415-443. https://doi.org/10.1007/s10518-006-9024-z
- Asteris P.G., Chronopoulos M.P., Chrysostomou C.Z., Varum H., Plevris V., Kyriakides N., Silva V. Seismic vulnerability assessment of historical masonry structural systems. Engineering Structures. 2014;62-63:118-134. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.01.031
- Dipasquale L., Rovero L., Fratini F. Ancient stone masonry constructions. In: Nonconventional and Vernacular Construction Materials. Florence, Italy, 2020. p. 403-435. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102704-2.00015-9
- Ortega J., Vasconcelos G., Rodrigues H., Correia M.A vulnerability index formulation for the seismic vulnerability assessment of vernacular architecture. Engineering Structures. 2019;196(11):109381. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109381
- Tzamtzis A.D., Asteris P.G. Finite element Analysis of Masonry Structures: Part-1. Review of previous Work. In: Proceedings of the Ninth North American Masonry Conference. Clemson, South Carolina, USA; 2003.
- Parajuli H.R. Dynamic Analysis of low strength masonry houses based on the site-specific earthquake ground motion. PhD Thesis, Kyoto University; 2009.