工程科学与技术，国际期刊23（2020）373完整文章用概率方法对贝鲁特某大学建筑物的倒塌极限进行量化Moustafa Moffed Kassema，Fadzli Mohamed Nazria，Ehsan Noroozinejad Farsangiba马来西亚槟城尼邦特巴尔14300工程学院马来西亚国立大学土木工程学院b伊朗克尔曼高级技术研究生大学土木和测量工程学院阿提奇莱因福奥文章历史记录：收到2019年2019年4月6日修订2019年5月3日接受在线发售2019年保留字：易损性曲线强地震动增量动力分析层间位移比性能水平成本分析A B S T R A C T本研究的范围是调查在贝鲁特阿拉伯大学（BAU）的现有建筑的几个改造技术的可行性和性能。实施的改造技术是增加钢筋混凝土剪力墙（SW）和钢支撑系统。在非线性平台上进行了仿真和分析混凝土和钢分别根据ACI318-14和ANSI/AISC 360-10设计模型采用非线性时程分析（NL-THA）、非线性静力分析然后生成增量动力分析（IDA）曲线，并将其用于绘制地震易损性曲线。参照UBC 1997年的要求，在分析中使用了三种不同的强地震动IDA曲线的比较基于五个性能水平：操作阶段（OP），立即占用（IO），损害控制（DC），生命安全（LS）和崩溃预防（CP）。脆性曲线和计算的CMR表明，剪力墙和钢支撑系统都提供了良好的抗震改善，能够实现现有建筑系统的加固解决方案的目标，但RC-SW系统在地震激励下的性能要好得多。为此，RC-SW被认为是贝鲁特阿拉伯大学主楼改造的最合适的技术。©2019 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍黎巴嫩是一个地中海国家，被归类为中到高地震活动区域，过去经历过各种地震事件[1]。由于没有两座建筑是相同的，设计师的主要挑战是评估和选择最佳的抗震改造技术以及技术经济和社会适用的方便解决方案。地震危险性评估的方法很多，在世界各地都有。加拿大国家研究委员会（NRC）提出的地震优先指数（SPI）是一种有效的方法，目前已被加拿大公共工程和政府服务部（PWGSC）采用。这是一个三阶段过程的一部分，包括筛选，评估和改造[2]。Thermou和Elnashai[3]研究了几乎所有类型的改造和加固技术，这些技术可以将地震脆弱性降至最低。他们的研究证实了选择过程和干预水平的复杂性*通讯作者。电子邮件地址：cefmn@usm.my（F. MohamedNazri）。由Karabuk大学负责进行同行审查在任何需要考虑许多因素的改造项目心理学、美学、成本、重要性、工作持续时间、使用中断、与现有结构系统的兼容性以及基础系统的足够容量都是决定选择康复系统的问题。Cheung等人[4]，概述了抗震改造领域现有的创新替代方案作者从他们在加拿大公共工程和政府服务中的角色出发，展示了加拿大Harry Steven大楼和Port Alberini联邦大楼中被动阻尼装置和先进复合材料等新技术的成功和效率。此外，在抗震改造中使用的创新技术可能不需要大量拆除，但使用成本很高[5]。研究人员将干预改造方法分为两大类：局部和全局。在局部加固中，可采用裂缝注射、喷射混凝土、粘钢板、钢套和FRP外粘结等技术。局部干预旨在增加不良结构和非结构部件的变形能力，使这些部件能够抵抗施加的侧向力，而不会达到其极限状态。然而，在全球https://doi.org/10.1016/j.jestch.2019.05.0032215-0986/©2019 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestch374M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373× ××改造的方法，实际上通过增加横向抵抗元件来将结构作为整体进行改造，例如：a）剪力墙，b）支撑和c）引入附加阻尼和基础隔离[6]。在钢筋混凝土框架结构和钢框架结构的抗震加固评估中，许多研究者采用了非线性分析方法。Özel和Güneyisi[7]选择了一个案例研究来评估偏心钢支撑加固Viswanath等人[8]，利用X-同心钢支撑结构体系，对四层钢筋混凝土建筑的结构刚度作出贡献，以及熊等将其应用于六层钢框架结构[9]通过提出基于性能的塑性设计方法来实现目标漂移和屈服机制。Faghihmaleki等人[10]通过选择三种不同的结构改进技术，研究了钢框架建筑的抗震改进。Silva等人[11]通过实验证明，与仅使用钢框架相比，橡胶混凝土制成的钢管混凝土柱作为一种加固技术，增强并实现了高抗震性能。Navarat- narajah Sathiparan[12]指出，PP带（聚丙烯带）作为砌体结构的一种改造技术，能够改善砌体结构在偏移、抗剪性和延性方面的抗震性能，类似地，通过提供GFRP护套技术，该技术在砌体结构的力学参数方面提供了令人满意的结果[13]。Abou-Ellington等人[14]研究了剪力墙和钢支撑在建筑物不同位置时的效果。Moazam等人[15]，建议估计伊朗两座旧混凝土拱桥的抗震能力。通过模拟22个远场地震记录，采用非线性动力分析方法进行了分析。Azizan等人[16]建议研究Koyna大坝的抗震性能，该大坝被归类为混凝土重力坝。通过在单次和重复地震激励（7次地震运动）下生成增量动力分析来进行评估，以确定大坝的极限状态。Azizi等人[17]使用IDA曲线分析了巴塞罗那URM建筑的脆弱性Sobhan等人[18]使用非线性静力推覆分析（NSPO）研究了钢制圆柱形储罐的动态屈曲行为，然后与增量动态分析（IDA）进行比较，以评估结果的准确性。Fanaie等人[19]通过OpenSees软件使用增量动力分析研究了同心钢支撑系统的动力特性。Dong等人[20]利用一组非线性时程记录研究了设置粘滞阻尼器的抗弯框架体系的抗震性能。除了上述非线性分析的研究者外，易损性曲线评估方法也常用于评估结构在地震作用下的易损性。Mai等人[21]采用对数正态形状或易损性评估方法对一个三层钢框架进行了大量的合成地震动分析，发现曲线的准确性取决于地震动强度。Yang和Li[22]采用增量动力分析和易损性曲线分析了屈曲约束膝支撑框架的地震恢复力，证实了BRKBF的创新在不同地震烈度下具有良好的抗震性能。Saruddin和Nazri[23]研究了马来西亚两种原型模型（混凝土和钢抗弯框架系统）的脆性曲线发展。Ahmadi等人[24]开发了三层、六层和九层矩形钢管混凝土（RCFT）结构的地震易损性曲线，以评估使用复合构件带来的风险。为了评估结构性能采用不同的抗震加固技术，需要满足基于性能的抗震设计（PBSD）要求。的在联邦紧急事务管理局（FEMA 273 356）提供的一些指导方针中，考虑到各种地震级别，已经对结构损坏进行了量化[25]。损坏程度应通 过 工 程 需 求 参 数 （ EDP ） 来 定 义 ， 通 常 将 最 大 层 间 位 移 比（IDR）视为适当的指标。在Xue等人进行的研究中，对于OP、IO、DC、LS和CP的不同性能水平，建议最大IDR值分别为0.005、0.010、0.015、0.020和0.025。相比之下，其他作者如Uma等人[27]提出了不同的性能水平。因此，本研究的目的是评估现有的主要建筑的贝鲁特阿拉伯大学，（BAU）在Leban-non的抗震改善。该案例研究是一个六层楼高的钢筋混凝土结构，于20世纪50年代末在埃及设计为学校综合体，并于1958年全面实施。该建筑的设计是在没有任何抗震规范设计要求的情况下进行的。采用两种干预性改造技术：在原建筑外立面增加剪力墙和钢支撑结构构件。然后，增量动力分析（IDA）进行了使用三个震级范围在6和7里氏震级的地面运动。在此之后，在后期阶段应根据薛等人建议的五种[26]、（OP）、（IO）、（DC）、（LS）和（CP），层间偏移率分别为0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%，用于评估改造前后的建筑物。2. 采用相关方法本文对地震作用下结构抗倒塌的安全裕度进行了研究。采用增量动力分析（IDA）和推覆分析（POA）方法对既有建筑物在改造前后的结构易损性进行了评估，并将其作为确定结构安全裕度的关键工具。除此之外，脆弱性曲线作为一种概率方法，根据五个性能水平进行开发：操作性能（OP，%层间偏移率= 0.5%），即时发生（IO，%层间漂移率=1%），损坏控制（DC，%层间位移比= 1.5%）、生命安全（LS，%层间位移比= 2%）和防倒塌（CP，%层间位移比= 2.5%）。最后，本研究基于IDA中获得的易损性搜索方法计算了倒塌裕度比（CMR），IDA是通过参考FEMA-P-695过程[28]提出的一种新的有效地震指标。图1中的流程图描述并总结了案例研究的方法学工作。2.1. 为例2.1.1. 现有建筑（模型1：参考模型）BAU主楼为六层钢筋混凝土结构，层间高度为3.5米，总建筑高度为21米。这座建筑的柱子120 - 30 cm、60 - 60 cm和30 - 60 cm尺寸范围，厚度为30 cm的肋板，具有不同的落差和嵌入梁尺寸。混凝土抗压强度为20 MPa，钢筋屈服应力为260 MPa。创建现有建筑的3D模型以进行结构分析。除了地震荷载外，还在重力荷载（5 kN/m2）（作为恒载）和（5kN/m2）（作为活评估的结果被用作控制值，以便稍后与修改后的结构模型进行比较改造前的参考模型M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373375×原建筑外立面结构的变化，见图3。与前一步骤类似，使用FEA建模软件生成承受重力和地震载荷分析的结果被利用和解释，以获得最重要的参数，如层间位移和损坏的概率附加剪力墙的厚度等于25 cm。混凝土抗压强度为30 MPa，钢筋屈服应力为500 MPa。此外，将剪力墙作为壳单元进行非线性建模，通过设置墙铰（P-M），约束边界单元为0.25Lw，配筋率为0.3%。类似地，对于框架单元（梁和柱），建模为在柱和梁面处具有集中塑性铰，其中梁仅具有M3弯矩铰，而柱具有轴向和双轴弯矩（PMM）铰Fig. 1. 流程图方法。其结构如图2所示，各结构部件详见表1。2.2. 改造替代结构模型2.2.1. 第一种方案（模型2）：增加RC剪力墙对于第一种加固方案，最常用的方法之一是增加具有高侧向刚度的附加构件，以减小结构响应和建筑振动。其中，增设钢筋混凝土剪力墙是最佳方案之一.最方便的方法来实现新的剪力墙是完全填补了选定的海湾图二.改造前的现有建筑，模型。表1BAU梁柱尺寸及配筋设计实例分析。案例分析柱和梁色谱柱60 cm×60 cm 60 cm×30 cm 120 cm×30 cm主筋18 T 16 12 T 16 18 T 16剪力连接件T10@300 T10@300 T10@300落梁：25 cm× 60 cm顶部钢筋：2T12底部钢筋：3T142.2.2. 第二种方案（模型3）：增加钢支撑待评估的第二个拟议的加装方案是采用钢支撑。钢支撑通常提供给外围海湾，并放置在与第一种替代技术相同的位置。同样，为了评估其有效性，使用FE建模软件创建3D模型。如图4所示，第二种替代方法获得了第一种替代加固方法中使用的相同参数。所用的钢支撑是同心空心圆管（25 cm × 1 cm），直径为25 cm，厚度为1 cm，为X型支撑。2.3. 非线性动力分析（NL-DA）增量动力分析（IDA）被应用于研究结构在不同烈度地震作用下的预期反应、劣化和经济损失。非线性时程分析（NL-THA）给出了一种特殊类型的结构在地震激励下的性能更真实的结果。图三.通过增加剪力墙进行改造，模型2。见图4。 通过增加钢支撑进行改造，模型3。376M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373l;¼; 1/2R表2地震地面运动细节。号事件站年幅度PGA（g）1帝王谷-02ElCentroArray#919406.950.281克2日本神户新大坂19956.900.233克3杜兹切拉蒙特105919997.140.136克图五. 用目标反应谱标定地面运动。选择。根据Nazri[29]，最常用的参数是峰值地面加速度（PGA）。根据层间位移比（IDR）与地震动强度（PGA）之间的关系，可以得到IDA曲线正如几个地震规范所建议的那样，建议至少有三组或七组地面运动（ATC，1996; UBC，1997; NEHRP，2005）。因此，本文研究了三组强地震动对于每个模型，使用从太平洋地震工程研究中心（PEER）NGA网站上选择的模型。地面运动的详细情况见表2。然后，使用SiesmoMatch软件，式中：U为标准正态累积分布函数，l和r为对数PGA的均值和标准差，D为损伤状态。2.5. 非线性静力分析（NL-SA）在地震工程领域，对结构的性能及其在强烈地震动作用下的行为的评估，对非线性静力分析方法提出了更高的要求由于它的简单性，它成为一个积极的工程工具，以评估结构的安全性，对地震结构诱发倒塌。非线性静力分析是指推覆分析，推覆分析是一种众所周知的曲线，称为该方法的目的是建立承载力曲线，以确定参考模型和修正模型的刚度和延性该工具可预测基底剪力和变形，用于调查当前或新设计结构的横向地震响应行为，因为它是基于FEMA-356抗震法规和指南中所述性能抗震设计的改造评估领域的有益工具提供以下方程来计算结构的刚度和延性。屈服力;VyK刚度3屈服位移根据目标反应谱进行缩放，以便将特性与土壤类型相匹配，如图所示。五、延性极限位移屈服位移ð4Þ2.4. 易损性曲线脆弱性曲线分析用于估计地震对结构模型的影响的风险，这被认为是预测任何结构系统损坏概率的有用工具脆弱性曲线可以作为一种改进决策的方法为了测量拟建结构在横向荷载作用下的性能，将使用漂移来观察将导致结构倒塌的临界损坏然后%漂移可以通过将最大屋顶位移除以建筑物的总高度（21 m）来计算，如方程式所示。（一）.顶板位移2.6. 坍塌裕度比在过去十年中开发的最佳崩溃指标之一是CMR，最初在FEMAP695中提出。该指标将通过整合黎巴嫩-贝鲁特场地分类相关结构基本周期的中值谱加速度和MCE谱加速度来表征结构的倒塌安全性，如表3所示。 当一半结构具有危及生命的倒塌形式或损坏概率达到（P倒塌 =50%）时，定义中值倒塌强度。确定坍塌裕度比%漂移¼建筑高度×100<$1m可能会受到几个不确定因素的显著影响，例如：(1)记录与频率变化相关的不确定性自从PGA参数被用于增量动力分析（IDA）以来，许多地震参数都对易损性曲线的绘制产生了影响，PGA参数也被用于易损性曲线的绘制。指定三种模型损坏状态的性能水平为：OP、IO、DC、LS和CP，垂直网格线的%漂移值分别为0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%，如Xue等人[26]所述。 然后，需要两个主要参数来绘制脆弱性曲线，即平均值（m）和标准差（r）。许多公式被用来绘制脆弱性曲线，然而，下面的等式已经被易卜拉欣使用，El-Shami[30].P½D=PG A]¼U。lnPGA-l2地震记录频率（RTR）、设计要求不确定性（DR）、试验数据不确定性（TD）和模型不确定性（MD），这些不确定性需要通过乘以谱形状因子（SSF）来调整倒塌裕度比（ACMR），其中谱形状因子在本研究中，峰值地面加速度被用来作为地震烈度的测量，而不是谱加速度，因为它的简单性，它是最常用的烈度。利用地震地面运动系列记录，由IDA的崩塌数据和易损性结果，可以计算出（RCM）图6、Ic为结构倒塌概率为50%时对应的地震烈度，I MCE过去为0.25 g为PGA中的MCE强度。M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373377表3黎巴嫩地区抗震设计参数的映射值汇总抗震设计类别CACVSSS1FVFa最大考虑地震烈度IMCEC0.290.401.200.401.401.00.25 g* Ca：加速度系数，Cv：速度加速度，Ss：光谱响应加速度（短周期），S1：光谱响应加速度（1秒），Fa：考虑Ss参数的场地系数，Fv：考虑S1参数的场地系数。图六、结构的倒塌易损性曲线3. 结果和讨论3.1. 增量动态分析IDA曲线是为三种不同的结构模型开发的，同时考虑了原始情况和前面讨论的两种替代改造技术。在IDA曲线中绘制了比例时间历史地面运动的强度测量（PGA）和损坏测量（层间漂移%），以提供在达到倒塌点之前遭受地震的结构的抗震性能的概述，如图7所示。基于每个地面运动（GM 1、GM 2和GM 3），使用NL软件执行非线性时程分析（NL-THA）基于峰值地面加速度（PGA）的强度测量逐渐按0.1 g缩放，直到达到1.3 G.当PGA达到1.3 g时，由于结构的动态不稳定性，分析停止。评估结构见图7。 结构的IDA曲线改造前后的性能，使用了五个性能水平。在0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%的漂移处的垂直网格线分别代表OP、IO、DC、LS和CP。除了这些性能水平，两种情况下的地面运动强度被认为是在评估中使用。情况1：弱地震动强度为0.2 g PGA，情况2：强地震动强度为1.0 g。对于PGA为0.2 g的低烈度地震，被评定为相对较弱的地震动，ex30303结构（模型1）经历的层间位移比等于1.6%，超过了损伤控制性能限值1.5%，接近倒塌极限裕度。这意味着，如果暴露于高强度PGA，则结构的结构部件将遭受显著损坏。然而，在模型2中，如果增加剪力墙作为一种改造技术，层间位移率的值等于0.31%，小于0.5%的运营阶段。在这种情况下，结构保持在操作性能水平，这意味着没有观察到结构损坏，并且结构在连续使用中具有可修复的结构损坏。类似于第一种改造技术，但不是在现有建筑物上添加剪力墙，钢支撑在模型3中用作第二种选择。观察到层间位移比的记录值等于0.44%，这也在0.2g的相同强度下的操作性能范围内。根据平均结果，模型1中的层间位移值将减少81%和73%的剪力墙和钢支撑后，在现有的结构。对于PGA为1.0 g的高烈度强震类别因此，预计结构将遭受实质性结构和非结构性损坏。然而，在模型2和模型3的两种改造技术中，层间位移比的值分别为1.9%和2.2%。这意味着，在高强度地震作用下，加固技术及其结构同时，为了达到CP水平，Model 2和Model 3需要1.24g，1.07 g，而模型1需要0.31 g。其中，模型2的性能最好，模型2和模型1之间的平均差异为75%，而模型3的平均差异为14%因此，根据所获得的结果，可以推断，安装钢筋混凝土剪力墙和钢支撑作为额外的结构元件提供了结构增强和改善。而采用剪力墙加固的效果更为明显。分析表明，当加速度增量为1.0g时，通过控制层间位移比，可以达到加固的目的。3.2. 易损性曲线模拟模型的脆弱性估计见图10和图11。八比十结果表明，在弱地震动（PGA = 0.2 g）下，模型1、模型2和模型3达到IO性能水平的可能性分别为100%、0%和0%。通过考虑损害控制（DC）性能水平，达到或超过该性能水平的概率为378M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373见图8。 现有建筑物易损性曲线。见图9。 现有建筑物易损性曲线。见图10。 现有建筑物易损性曲线。对于改造前的现有建筑模型1，超过（DC）性能水平的概率为55%，而对于采用剪力墙和钢支撑进行改造后的模型2和模型3，超过（DC）性能水平的概率为55%。仍然分别为null、0%和0%当结构系统暴露于PGA = 1.0 g的强地面运动时，模型1、模型2和模型3达到或超过即时占用水平的概率分别为100%、100%和100%。同样，通过考虑损害控制（DC）性能水平，模型1的现有建筑达到或超过DC阶段的概率约为100%，而模型2和模型3分别为88%和100%。此外，在PGA = 1.0 g的高强度地震动下，剪力墙和钢支撑加固技术达到或超过倒塌预防（CP）水平的概率分别为7%和15%。这些观察结果与现有建筑的行为相反，因为损坏的可能性已经接近达到其最大值100%，所以完全倒塌。结果表明，模型1的结构和非结构构件均发生了大范围的损伤。因此，可以得出结论，这两个改造技术与剪力墙和钢支撑系统，显示改善现有的建筑。此外，这些改造技术提供了良好的增强抗震性能。事实上，在主楼上增加剪力墙可以在不同的性能水平上提供最佳的增强。3.3. 推覆分析（POA）根据图11所示的推覆曲线，在三个分析模型中，参考建筑系统在弹性阶段的刚度值最低，为58110 kN/m。支撑体系模型的刚度最大，为140048 kN/m，约为原模型的2.5倍;剪力墙体系模型的刚度最大，为513661 kN/m，约为支撑体系的4倍和原模型的9倍。值得注意的是，支撑系统的刚度提高了141%，剪力墙系统的刚度提高了784%。三个结构系统的弹性刚度用字母K表示，是推覆曲线弹性部分的斜率，如下所示。● K现有=Vy=Dy= 58110kN=m● K支撑系统=Vy=Dy¼ 140048kN=m● K剪力墙系统=Vy=Dy= 513661kN=m在延性方面，剪力墙系统显示出最好的结果，而框架系统（现有系统）与剪力墙系统相比没有尽管这两种加固技术提供了改善和延性增强，但对于支撑系统，这是可以忽略不计的增强，而对于剪力墙系统，它表现出最好的增强，几乎是原始延性的4倍与现有结构模型相比，钢支撑提供了最大基底剪力的27%的增量，而剪力墙系统提供了基底剪力的增量，比原始模型高出约124%延性能力比作为一个参数lc，反映了延性的大小。每个结构系统的城市增强如下所示：● 对于现有建筑：m1=Du=Dy= 1： 71● 对于剪力墙体系：m2=Du=Dy= 3： 91● 对于钢支撑系统：m3=Du=Dy= 1： 95M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373379见图11。 型号1、型号2和型号3的容量曲线。因此，从非线性静力分析，可以看出，剪力墙系统给出了最好的结果，所有的标准测试和研究在本文中。3.4. 坍塌裕度比参考建筑物和两个改造模型的倒塌易损性曲线，采用（PGA）作为强度测量，如图12所示。根据倒塌易损性曲线，CMR和ACMR的值可以如表4所列确定。根据IDA、POA和FRA的结果见图12。 3种模型的崩塌易损性曲线。通过灵活性评估，确定了倒塌裕度比，以表明现有建筑物有可能达到完全一半的威胁损害是百分之七十九在一地震强度(Ic=0.31 g），PGA.然而，对于替代的改造模型，在地震烈度为100000时，对于采用剪力墙改造的模型2，80%的显著损坏，以及对于采用同心钢支撑改造的模型3，77%的显著损坏，1.21 g和1.1g。因此，使用CMR作为抗震指标可以在结构的抗震评估中作为一个重要的工具，确保IDA和POA分析产生的结果同时，分析表明，剪力墙和钢支撑系统表现出比原结构更好的建筑性能，这些系统可以抵抗基于黎巴嫩地震带的0.25 g PGA的目标性能或MCE3.5.成本分析为了选择最合适的和可行的改造技术的任何执行或施工过程中，两个建议的改造技术之间的比较表5至表8。从这项研究中推断，剪力墙系统比钢支撑系统的成本高15%。然而，应注意的是，就钢支撑方案的执行时间而言，仅需要对外开间进行工作并安装钢支撑。钢支撑方案也比增加剪力墙更实用，由此需要大量的劳动力和成本，包括在安装剪力墙之前准备剪力墙模板（聚木）或模板、准备钢筋和混凝土浇筑在钢支撑方案中，支撑构件需要通过适当的焊接技术或螺栓连接在混凝土框架的四个点上，如图 所 示。 13岁该方案表4三种结构模型的崩溃边缘。模型IMCE（g）IC（g）MT（秒）SSFCMRACMR模型10.250.311.712.0311.131.241.401模型20.251.213.910.5761.104.845.324Model 30.251.101.951.7811.154.405.060380M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373表5钢支撑系统材料成本估算。钢支撑系统成本估算（美元）支撑横截面面积（m2）0.007536质量（kg）399.4683费率/公斤（美元）2.5总人数84总费用（美元）表6剪力墙系统材料成本估算。剪力墙系统混凝土材料成本估算（美元）壁厚（cm）25墙长（m）36.6墙高（m）21价格/平方米（美元）100总费用（美元）表7剪力墙系统加固的成本估算剪力墙系统钢筋成本估算（美元）钢筋T16 T14T12单位重量Kg/m 1.58 1.21 0.89钢筋长度12 m酒吧数量总质量（吨）26.6 1 18.63价格/吨（USD）USD 483总费用（美元）表8两次改造系统的总成本评估。两个改造系统的总成本评估（美元）钢支撑剪力墙体系83,888 99190图13岁 在点1、2、3和4处附着到混凝土构件的钢支撑。需要在更短的时间内以更少的劳动力完成更少的工作来安装钢支撑。在成本估算中，仅考虑结构构件的成本，而不包括连接、焊接或螺栓连接的成本因此，尽管剪力墙系统与支撑系统相比成本较高，但根据前面分析中的讨论，其抗震性能要好得多，因此是现有建筑抗震改进的合适选择。4. 结论贝鲁特阿拉伯大学主楼被选为案例研究。根据所进行的研究，得出以下结论：1. 通过对三种结构体系增量动力分析（IDA）曲线的观测，比较了三种结构体系的IDA。现有的结构系统足以抵抗分配给建筑物的重力荷载，但预计无法抵抗未来可能袭击贝鲁特的任何潜在地震。分析表明，与原结构相比，剪力墙和钢支撑系统表现出更好的建筑性能，因此这些系统能够抵抗0.25g PGA的目标性能，黎巴嫩地震带脆性曲线的观测结果表明，剪力墙和钢支撑体系是一种很好的抗震加固技术，能够达到既有建筑体系的加固方案目标。2. 从静力弹塑性分析（POA）得到的承载力曲线可以看出，剪力墙体系具有较好的抗震性能.在延性和刚度方面，钢支撑系统表现出更好的增强，其中延性增加了四倍，建筑物比原模型刚度增加了两倍，而剪力墙系统提供的延性比原模型增加了九倍，建筑物刚度增加了四倍。3. 基于可行性研究，剪力墙系统与支撑系统相比成本较高，并且基于前面分析中的讨论，其抗震性能要好得多，因此是现有建筑抗震加固的合适选择确认这项研究是由马来西亚Sains大学根据研究型大学（RUI）资助计划（8014080）支持的。引用[1] C. Huijer，M.Harajli，S.Sadek，根据最近发现的近海逆冲断层系统升级黎巴嫩的地震危险性，黎巴嫩科学。J. 12（2）（2011）67.[2] M. Saatcioglu，M. Shooshtari，S. Foo，基于2010年加拿大国家建筑规范的建筑物抗震筛选，可以。J. Civ. Eng.40（5）（2013）483- 498。[3] G. Thermou，A. Elnashai，钢筋混凝土结构的抗震加固方案和局部-全球后果，Prog。结构。Mat. Eng. 8（1）（2006）1-15。[4] M.张，S. Foo，J. Granadino，现有建筑物的抗震改造：创新的替代方案，在：ICO-MOS国际世界委员会，eISSN，2001年，pp. 2319-11163。[5] S. Ahmad，F. Ghani，M.R.陈晓，建筑废弃物隔震技术，土木工程，2001。Build.Mater. 23（1）（2009）146-152。[6] C. Durucan，M. Dicleli，使用带剪力连接的钢支撑对钢筋混凝土建筑物进行抗震加固的分析研究，工程结构32（10）（2010）2995-3010。[7] A.E. Özel，E.M.Güneyisi，偏心钢支撑系统对中高层R/C建筑地震易损性曲线的影响：案例研究，结构。更安全。 33（1）（2011）82-95。[8] K. Viswanath，K. Prakash，A.梁文龙，钢筋混凝土框架结构的抗震分析，北京：中国建筑工程出版社。 J. Civ. 结构。Eng. 第1（1）（2010）号来文。[9] E.- G. Xiong，H.他，F.- F.崔湖，加-地白，基于目标位移和屈服机制的钢中心支撑框架塑性性能设计方法，科技期刊。Eng. 60（1）（2016）127-134。[10] G. Abdollahzadeh，H.张文龙，地震-爆炸概率两种危险风险下结构抗震加固技术的效果，国际结构学报。7（3）（2016）314-331。[11] A. Silva，Y.江湖，澳-地Macedo，J. Castro，R. Monteiro，N. Silvestre，抗震性能的复合抗弯帧实现与可持续的 CFST成员，前线。结构。Civ. Eng.10（3）（2016）312-332。M.M. Kassem等人/工程科学与技术，国际期刊23（2020）373381[12] N. Sathiparan，屋顶和横隔板连接对PP带改造的土坯砌体结构的动态行为的影响，PeriodicaPolytechnica。Civ. Eng.62（4）（2018）992.[13] E. Mustafaraj，Y. Yardim，使用GFRP护套的无筋砌体墙的平面内剪切加固，Periodica Polytechnica Civ. Eng.62（2）（2018）330-336。[14] H. Abou-Eldahan，M.斋月，F.O. Alkanai，使用屈曲约束支撑提升现有钢筋混凝土建筑的抗震能力，Alexandria Eng. J. 56（2）（2017）251-262。[15] A.M. Moazam，N. Hasani，M.张文，小跨度混凝土拱桥的 动 力 分 析 ，北京：清华大学出版社。失败Anal. 91（2018）12-27.[16] 新西兰Azizan，T.A. Majid，F.M. Nazri，D. Maity，J. Abdullah，重复地面运动下Koyna大坝的增量动力分析，在：IOP会议系列：材料科学与工程，IOP出版社，2018年，第100页。 012021[17] H. Azizi，N. P.B.门德斯洛伦索河Hajisadeghi，亚兹德省砖石建筑学校的地震脆弱性指数方法，第9届国际Massimo会议，2014年。[18] M. Sobhan，F. N.K.罗富埃Attari，使用静态推覆和增量动态分析的水平和垂直地面运动下锚固钢储罐的屈曲行为，薄壁结构。112（2017）173-183。[19] N. Fanaie，S.张文 ， 门式刚架结构抗震性能的增量动力分析（IDA），北京：建筑工程出版社，2001。Steel Res. 99（2014）111-120.[20] B. Dong，J.M.里克莱斯河张文，非线性粘滞阻尼器对钢结构抗震性能的影响 ，硕士论文。结构。Civ. Eng. 10（3）（2016）254-271。[21] C. Mai，K.科纳克利湾应用非参数表示法的结构地震易损性曲线，前.结构文明Eng.11（2）（2017）169-186.[22] T.T. Yang，Y.李，新型抗震弹性钢支撑框架的性能评估，前。结构。Civ. Eng. 10（3）（2016）291-302.[23] S.N.A. Saruddin，F.M. Nazri，Fragility curves for low-and mid-rise buildingsinMalaysia，Proc. Eng. 125（2015）873-878.[24] M. Ahmadi，H. Naderpour，A. Kheyroddin，A.H.梁建民，钢-混凝土组合结构的地震破坏概率与易损性评估，北京：建筑工程学报。Eng.61（4）（2017）939-950。[25]FEMAF，NEHRP建筑物抗震修复指南，联邦紧急事务管理署，1997年。[26] Q. 薛角W. 吴角C. 陈凯-C. 陈建民，台湾地区建筑物性能化抗震设计规范草案，工程结构，第30卷第6期（2008）， 第 1535-1547页。[27] S. Uma，H. Ryu，N. Luco，A. Liel，M. Raghunandan，新西兰和美国建筑物主震和余震脆弱性曲线的比较，在：第九届太平洋地震工程结构建筑和地震恢复学会会议论文集，奥克兰，新西兰，2011年，pp. 十四比十六[28] C. Kircher，G.Deierlein，J. Hooper，H. Krawinkler，S.马欣湾Shing，J. Wallace，FEMA P-695建筑抗震性能因素量化方法的评估，2010年。[29] F.M.纳兹里，预测地震中结构的倒塌潜力，布里斯托尔大学，2011年。[30] Y.E. Ibrahim，M.M. El-Shami，沙特阿拉伯王国中高层钢筋混凝土框架的地震易损性曲线，IES J. Civ.结构工程4（4）（2011）213-223。
我的内容管理
展开
