Seismic capacity assessment and retrofitting of reinforced concrete building

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση της ασφάλειας ενός υφιστάμενου πολυώροφου κτιρίου και η εξέταση των διαφόρων σεναρίων ενίσχυσης του πλαισίου σκυροδέματος του. Το κτίριο που μελετήθηκε είναι ένα εξαόροφο κτίριο κατοικιών στην περιοχή Αμαθούντας στην πόλη της Λεμεσού της Κύπρου. Η οικοδομή χτίστηκε το 1980. Είναι κατασκευασμένο από οπλισμένο σκυρόδεμα σύμφωνα με την πρώιμο Εθνικό Κώδικα της Κύπρου, όπως έχει ήδη επισημανθεί. Γραμμικές και μη γραμμικές αναλύσεις χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση της ικανότητας της κατασκευής. Αυτές οι δύο διαφορετικές τεχνικές συγκρίθηκαν δίνοντας μια εικόνα για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου. Στην παρούσα διατριβή αναλύονται γραμμικές μέθοδοι που εφαρμόστηκαν για την δομή. Modal ανάλυση αποτελέσματα, τροπική φάσμα απόκρισης και γραμμικές μέθοδοι ανάλυσης του χρόνου της ιστορίας παρουσιάζονται. τα αποτελέσματα από κάθε τεχνική συγκρίνονται έτσι ώστε να αποκτήσουν τις διαφορές μεταξύ των μεθόδων ανάλυσης. Επιπλέον, οι τρέχουσες μελέτη ασχολείται με την αξιολόγηση των κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα με τη χρήση ανελαστική μέθοδος (ΑΣΑ). Καμπύλη χωρητικότητας, το οποίο είναι το φορτίο παραμόρφωσης οικόπεδο, είναι η έξοδος της ανελαστική στατική ανάλυση. Όπως, ανελαστική στατική ανάλυση είναι μη-γραμμική στατική ανάλυση, έτσι ώστε το φορτίο-παραμορφώσεων μπορεί να ληφθεί από SAP2000. Είναι ένα λογισμικό το οποίο χρησιμοποιείται για την εκτέλεση της μη-γραμμική στατική pushover ανάλυση. Η ανάλυση της δομής έδειξε την ανάγκη για πρόσθετες ενισχύσεις στην αρχική Μπετόν, προκειμένου να βελτιωθεί η σεισμική συμπεριφορά του.

The aim of this master thesis is the safety assessment of an existing multistory building and the examination of different reinforcing scenarios of its concrete frame. The building studied is a six storey residential building in Amathounta area in the city of Limassol, Cyprus. The structure was built in 1980. It is constructed from reinforced concrete according to the early Cyprus National Codes as has already been pointed out. Linear and nonlinear analyses were used for the capacity assessment of the construction. These two different techniques were compared giving an insight to the pros and cons of each method. In this thesis linear methods that were applied to the structure are analyzed. Modal analysis results, modal response spectrum and linear time history analysis methods are presented. The results from each technique are compared in order to acquire the differences among the analysis methods. Moreover the current study deals with the evaluation of reinforced concrete buildings using inelastic method (Pushover analysis). Capacity curve, which is load-deformation plot, is the output of pushover analysis. As, pushover analysis is non-linear static analysis, so the load-deformation curve can be obtained from Sap2000. It is software which is used to perform the non-linear static pushover analysis. The analysis of the structure showed the need for additional reinforcements to the original concrete frame, in order to improve its seismic behavior.