P2-0185 — Letno poročilo 2016
1.
Disperzije za oceno potresnega tveganja armiranobetonskih okvirjev in konzolnih sten na osnovi potisne analize

V prispevku so predstavljeni rezultati raziskave o vrednostih disperzij mejnih spektralnih pospeškov. Mejni spektralni pospeški predstavljajo vrednost spektralnega pospeška pri osnovnem nihajnem času konstrukcije, ki povzroči izbrano mejno stanje poškodovanosti. Disperzije mejnih spektralnih pospeškov je potreben podatek pri oceni potresnega tveganja z uporabo potisne analize. Disperzije, ki kij predlagamo v članku, se lahko uporabijo za oceno potresnega tveganja nizkih in srednje visokih armiranobetonskih okvirjev in konzolnih sten. Rezultati obsežne parametrične študije portfelja testnih konstrukcij, so pokazali, da so vrednosti disperzij za mejno stanje blizu porušitve ob upoštevanju slučajnosti potresne obtežbe in negotovosti modeliranja v razponu od 0,3 do 0,55. Za stanje porušitve, se vrednosti disperzij nekoliko poveča (med 0,35 in 0,60). Pokazali smo, da so disperzije za nove objekte in večino obstoječih objektov v okviru predlaganih vrednosti. Najmanjše vrednosti disperzij se pojavijo pri obstoječih objektih, ki se rušijo po sistemu mehke etaže, medtem ko so za nove stavbe iz konzolnih sten pričakuje, da so disperzije v okviru zgornje meje predlaganih vrednosti disperzij. V članku raziščemo na kakšen način parametri konstrukcije vplivajo na vrednosti disperzij mejnih spektralnih pospeškov. Preučimo tudi vpliv različnih skupin akcelerogramov in modelov mejnih zasukov stebrov na parametre krivulj ranljivosti. Predlagan model za disperzije mejnih spektralnih pospeškov smo uporabili za oceno verjetnosti porušitve osmih stavb. Čeprav je metoda za račun verjetnosti porušitve na osnovi potisne analize zelo enostavna in računsko obvladljiva v primerjavi z bolj kompleksnimi metodami verjetnostne analize, smo verjetnost porušitve za obravnavane stavbe napovedali s sprejemljivo stopnjo natančnosti, s čimer smo pokazali, da je je predlagana poenostavljena metoda za oceno verjetnosti porušitve primerno orodje za inženirje.

COBISS.SI-ID: 7490657
2.
Modeliranje neelastičnega odziva konstrukcijskih sistemov z armiranobetonskimi stenami

Raziskovalna skupina aktivno deluje (glej tudi točko 2 tega poročila) v SAVI - NSF Science Across Virtual Institutes projektu »Virtualni mednarodni inštitut za ovrednotenje obnašanja konstrukcijskih sistemov s stenami«. To poročilo je bilo podano v okviru tretje delavnice Inštituta na kongresu Novozelandskega združenja za potresno inženirstvo, ki je bil organiziran pet let po potresih v Christchurchu. Povezan članek v reviji Journal of structural engineering (FISCHINGER, Matej, KANTE, Peter, ISAKOVIĆ, Tatjana. Shake-table response of a coupled RC wall with thin t-shaped piers: Obnašanje armiranobetonske stene z odprtinami s slopi T oblike pri eksperimentu na potresni mizi; COBISS.SI-ID 7937121) pa je bil objavljen v začetku leta 2017 (medtem, ko je bilo večino dela opravljenega v letu 2016). Zato ta članek ni direktno vključen v poročilo. Pomembno se je zavedati, da je vsaka posamezna stena del kompleksnega prostorskega sistema stavbe. Čeprav jih pogosto zanemarjamo v projektiranju in raziskavah, so 3D mehanizmi interakcije pomembni v stavbah s konstrukcijskimi stenami. Nekaj teh mehanizmov: dvig robov stene zaradi tečenja armature, spreminjanje osne sile zaradi zibanja stene, dvoosni vpliv obtežbe, vpliv povezanosti s prečkami ter posledična interakcija med osno silo, prečno silo in upogibnim momentom, je analiziranih v članku na podlagi rezultatov več eksperimentov in primerjalnih študij. Analiza je pokazala potrebo po ustreznem numeričnem modelu. Zato je bil razvit enostaven, vendar robusten model z več navpičnimi vzmetmi, ki je odgovoril na nekaj od teh odzivov. Obnašanje vzmeti v tem modelu kontrolirajo odnosi sila-pomik in ne napetost-deformacija. Najnovejša verzija tega elementa, ki lahko modelira interakcijo med strigom in upogibom, je bila vgrajena v programski sistem OpenSees. Ta element smo uspešno uporabili v več primerjalnih napovedih odziva z mnogimi nezanesljivimi parametri in kompleksno interakcijo med konstrukcijskimi elementi, kar je potrdilo robustnost in učinkovitost elementa.

COBISS.SI-ID: 7584865
3.
Funkcije potresne ranljivosti za industrijske montažne armiranobetonske hale

V prispevku so predstavljene funkcije potresne ranljivosti za dvanajst razredov industrijskih montažnih armiranobetonskih hal. Funkcije ranljivosti so določene na podlagi nelinearnih dinamičnih analiz vzorčnih stavb ob upoštevanju izbranih seizmičnih dogodkov. Rezultati študije so uporabni pri oceni potresnega tveganja in oceni izgub portfelja montažnih stavb, kjer so poleg porušitve stavb upoštevana druga stanja poškodovanosti, določena na podlagi fizikalnih poškodb vertikalnih panelov, horizontalnih panelov in zidanih polnil. V tem primeru je priporočena uporaba funkcij ranljivosti, ki so določene na podlagi spektralnih pospeškov pri t.i. optimalnem nihajnem času. Poleg tega funkcije ranljivosti določimo na podlagi maksimalnega pospeška tal. Ker ta mera za intenziteto ni odvisna od razreda stavb, jo uporabimo v razpravi o vplivu, ki ga imajo zasnova konstrukcije, nivo projektiranja, vrsta nekonstrukcijskih elementov in njihovih stikov s konstrukcijo na celoten potresni odziv stavb pri danem nivoju intenzitete. Na podlagi rezultatov lahko sklepamo, da je ranljivost nekonstrukcijskih elementov največja v primeru montažnih stavb s horizontalnimi paneli, nekoliko manjša v primeru stavb z zidanimi polnili in najmanjša v primeru stavb z vertikalnimi paneli. Poleg tega ugotavljamo, da nekonstrukcijski elementi vplivajo na porušitev same konstrukcije, kar se odraža v zmanjšanju mediane in povečanju raztrosa v funkcijah ranljivosti za stanje porušitve. Opazimo tudi, da višji nivo projektiranja lahko poveča potresno ranljivost obravnavanih stavb, če povezave med elementi niso ustrezno zasnovane.

COBISS.SI-ID: 7465057
4.
Injekcijske mešanice za utrjevanje odstopajočih arhitekturnih površin s historično vrednostjo – ukrepi za izboljšanje lastnosti apnenih injekcijskih mešanic v Sloveniji.

Metode utrjevanja konstrukcijskih in nekonstrukcijskih elementov stavb kulturne dediščine, s katerimi izboljšamo njihovo potresno odpornost, temeljijo na uporabi novih materialov, ki so kompatibilni z originalno uporabljenimi materiali zgodovinskih stavb. V članku je prikazan pristop k zasnovi kompatibilnih apnenih injekcijskih mas za utrjevanje dekorativnih ometov stavb kulturne dediščine, ki so odstopili od podlage. Pristop izhaja iz najnovejših dognanj gradbene stroke glede zasnove kompatibilnih injekcijskih mas za sistematično injektiranje zidov, ki so bili poškodovani v potresu ali je njihova potresna odpornost prenizka. Uveljavljene preskusne metode na področju teh materialov so modificirane tako, da so primerne za ovrednotenje ključnih lastnosti nekonstrukcijskih injekcijskih mas v laboratoriju in na terenu. Rezultati opravljenih preskusov so pokazali, da injekcijska mešanica, sestavljena iz enega prostorninskega deleža hidratiziranega apna CL 90 in treh prostorninskih deležev apnenčeve moke, z dodatkom 0,5 % superplastifikatorja polikarboksilatnega tipa, izpolnjuje večino postavljenih zahtev.

COBISS.SI-ID: 7486561
5.
Ocena potresne odpornosti nizkih armiranobetonskih konstrukcij s postopki različnih ravni zahtevnosti

V članku obravnavamo pet postopkov različnih ravni zahtevnosti za oceno potresne odpornosti nizkih armiranobetonskih (AB) stavb. Med njimi so: enostavna postopka, ki temeljita na metodah, ki so jih originalno razvili na Japonskem (ravni 1 in 2), metoda N2 z dvema variantama matematičnega modela (ravni 3 in 4) in nelinearna dinamična analiza (NDA, raven 5). Postopki so bili uporabljeni za potresne ocene treh AB konstrukcij stavb. Med rezultati N2 in NDA je razlika majhna, medtem ko so rezultati postopkov na prvih dveh ravneh veliko bolj konservativni. Na drugi strani se količina vhodnih podatkov in računskega dela povečuje z naraščajočo stopnjo zahtevnosti . Raziskave so še potrebne pri opredelitvah kapacitete, zlasti strižne nosilnosti konstrukcijskih elementov, in pri določanju kapacitete celotne konstrukcije. Ugotovili smo, da je začetna efektivna togost najpomembnejša količina, ki določa potresne zahteve.

COBISS.SI-ID: 7137121