Új szerkezetek viselkedési tényezőjének meghatározása Acél trapézlemezes merevítőfal szeizmikus viselkedése

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Új szerkezetek viselkedési tényezőjének meghatározása Acél trapézlemezes merevítőfal szeizmikus viselkedése"

Aurél Tóth
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Új szerkezetek viselkedési tényezőjének meghatározása Acél trapézlemezes merevítőfal szeizmikus viselkedése Vigh László Gergely, egyetemi adjunktus e A csapat: Professor Gregory Deierlein, (témavezető) Professor Eduardo Miranda, Abbie Liel (Stanford) Stephen Tipping (Tipping Mar + Associates) Köszönet: The Thomas Cholnoky Foundation, Inc.

2 forrás: ESDEP forrás: U.S. Geological Survey Department of the Interior/USGS

3 forrás: U.S. Geological Survey Department of the Interior/USGS

4 Néhány fogalom response modification factor, R: válaszcsökkentő tényező EC8: viselkedési tényező 200 σ 150 σ Idõ [s] u [mm] ε ε a g [g] Vbase [kn] m ξ k a g

5 Néhány fogalom response modification factor, R: válaszcsökkentő tényező EC8: viselkedési tényező

6 Néhány fogalom maximum considered earthquake, MCE: legnagyobb figyelembevett földrengéshatás, ami jellemzően a 2500 éves visszatérési idejű földrengést jelenti (2% valószínűséggel következik be 50 év alatt). A gyakorlatban tipikusan 475 éves visszatérési idejű földrengésre tervezünk (10% 50 év alatt).

7 Néhány fogalom displacement modification factor, C d : elmozdulási módosító tényező (EC8: q d ) 200 σ σ u [mm] ε ε Vbase [kn]

8 Néhány fogalom system overstrength, Ω 0 : túltervezési paraméter Overstrength: karakterisztikus tényleges anyagjellemzők felkeményedés kihasználtság system overstrength > col M c,rd M beam c,rd BME Hidak és Szerkezetek T Tanszék

9 Néhány fogalom fragility curve: törékenységi görbe collapse margin ratio, CMR: tönkremenetellel szembeni biztonsági arány

10 Hát mi is a gond? új szerkezetek esetén, különböző szerkezettípusok kombinálása esetén mekkora is legyen a viselkedési tényező??? hagyományosan: ciklikus elemkísérletek, stb. tapasztalati úton, határértékek alapján, hasonló elemekkel való összehasonlítás, stb. objektív, egységes eljárás szükséges Európában és Magyarországon is aktuális téma

11 Szeizmikus viselkedés értékelése az ATC-63 alapján Applied Technology Council, Project 63 tervezési szint: az emberi élet védelme, amelyet egy elfogadhatóan alacsony tönkremeneteli valószínűség megkövetelésével biztosít R, Ω 0, C d tényezők meghatározása átfogó, egységes, általánosan alkalmazható kereteljárás: 1) idealizált archetipikus szerkezeti rendszerek: definiálás, tervezés (feltételezett R alapján) 2) numerikus modell fejlesztése és kalibrációja 3) nemlineáris statikus an. (pushover, eltolásvizsg.) Ω 0 4) nemlineáris növekményes dinamikus analízissorozat (IDA) 5) törékenységi görbe kiértékelés; adjusted collapse margin ratio (ACMR) vs. elfogadható ACMR R, C d

12 Merevítőfal trapézlemez vékonyfalú keretelemek önfúró csavarok Tipping Mar and Associates, Berkeley, CA

13 Merevítőfal trapézlemez vékonyfalú keretelemek önfúró csavarok

14 Kísérleti eredmények Stojadinovic et al. (UC Berkeley) 44 próbatest

15 Kísérleti eredmények pinching (középen beszűkülő) hiszterézis jelleg

16 Kísérleti eredmények tönkremeneteli módok

17 1. Archetípusok Archetipikus épületek megválasztása funkció, konfiguráció emeletszám régió szeizmicitása

18 1. Archetípusok Archetipikus épületek megválasztása

19 1. Archetípusok tervezés földrengésre feltételezett R alapján helyettesítő vízszintes teher módszerével Story EQ loading demand, V u wall type V nom V ASD V LRFD [kip] [lbs] [plf] (group#) [plf] [plf] [plf] R 6250 lbs

20 2. Numerikus modell és kalibrálás síkbeli rúdszerkezet OpenSees

21 2. Numerikus modell és kalibrálás Ibarra Medina Krawinkler modell 15 független paraméter monoton viselkedés? almodell modell kalibrálás ciklikus kísérletekhez GA

22 2. Numerikus modell és kalibrálás egységes modell 100 Spec #42 25 Spec # Load [kn] Load [kn] Drift [mm] Spec # Drift [mm] Load [kn] Drift [mm]

23 3. Eltolás vizsgálat nemlineáris analízis monoton növekvő teherre minden archetípusra Archetype #15 V max = 214 kn (roof displ. = 138 mm) (displ. factor x10) m

24 4. IDA analízis minden archetípusra Ground acceleration Time [s] Floor #1 interstory drift 100 a g [g] 22 pár földrengésrekord nemlin. din. analízis 50 [mm] 0 Drift Time [s] Floor #4 interstory drift 50 0 Drift [mm] Time [s] Roof displacement d [mm] Time [s]

25 4. IDA analízis

26 4. IDA analízis minden archetípusra minden rekord intenzitás fokozatosan növelve (skálázva) a szerkezet tönkremeneteléig

27 4. IDA analízis vagy

28 5. Szeizmikus viselkedés értékelése figyelembe veendő bizonytalanságok: földrengések különbözősége (record-to-record variability) modellezés pontossága tönkremeneteli mód ismerete, szimulációja kísérleti adatok minősége, stb. spektrális alak különbözősége módosított törékenységi görbe ACMR határértékek

29 5. Szeizmikus viselkedés értékelése módosított törékenységi görbe ACMR határértékek elfogadható tönkremeneteli valószínűség: 20% az egyes archetípusokra, 10% archetípus csoportokra

30 5. Szeizmikus viselkedés értékelése ellenőrzés

31 Zárszó ATC-63: átfogó, relatíve objektív eljárás a szeizmikus paraméterek meghatározására a bemutatott példa az egyik első gyakorlati alkalmazás a példa nem teljes!!!! (pl. nem szerkezeti elemek hatása, alacsonyabb szeizmicitás, stb.) eljárás minden nehézségével demonstrálva pl. monoton viselkedés meghatározásának fontossága, paraméterérzékenység, magasépületek, másodlagos nem méretezett elemek hatása, stb. további részletek: Vigh, Deierlein, Miranda, Liel, Tipping: Seismic performance quantification of steel corrugated shear wall system, Research report, Stanford, CA, (nem végleges verzió) eljárás: ATC-63: Recommended Methodology for Quantification of Building System Performance and Response Parameters, Applied Techn. Council, Redwood City, CA, 2008

32 Köszönetnyilvánítás Köszönöm Cholnoky Tamásnak, a The Thomas Cholnoky Alapítványnak a Korányi Ösztöndíj keretében nyújtott támogatását. Köszönöm figyelmüket!

33 Stanford

34 Stanford

35 Stanford

36 Stanford

37 Stanford

Hasonló dokumentumok

Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3 alapján. Dr. Dunai László egyetemi tanár BME, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3 alapján Dr. Dunai László egyetemi tanár BME, Hidak és Szerkezetek Tanszéke 1 Tartalom Méretezési alapelvek Numerikus modellezés Analízis és