Matlamat utama dalam kod rekabentuk seismik adalah untuk melindungi nyawa dan keselamatan penghuni bangunan semasa gempa bumi yang teruk. Mencapai matlamat ini memerlukan bahawa risiko keruntuhan struktur adalah diparas yang rendah. Keselamatan keruntuhan disediakan oleh kod seismik semasa cabaran berikutan kemungkinan beban berlebih (gempa bumi mis berulang) dan keadaan system struktur yang tidak sewajarnya yang mustahil untuk meramalkan. Kajian ini mengatasi masalah ini dengan konsep inovatif untuk mencapai sistem struktur baru untuk membaik pulih selepas hasil kekukuhan untuk memohon di dalam anggota rasuk julur biasa bertetulang (RC) yang dianggap sebagai “Single Of sistem Freedom” (SDOF). Kajian ini dikategorikan kepada tiga langkah utama mengikut tiga objektif kajian. Pertama, kesan pelbagai parameter seperti nisbah kemuluran kekukuhan dan kapasiti putaran plastik kepada sambutan keruntuhan seismik sistem SDOF bersamaan, di bawah gempa bumi berulang, dinilai. Ia telah mendapati bahawa nisbah kekukuhan adalah parameter yang paling berpengaruh yang mempengaruhi tindak balas keruntuhan seismik sistem mulur (sistem SDOF bersamaan dengan kapasiti putaran plastik tinggi) apabila dikenakan semasa gempa bumi berulang. Kedua, satu mekanisme untuk mencapai sistem struktur baru dengan baikpulih selepas kemuluran kekukuhan telah dibangunkan. Konsep rangkap keselamatan struktur (SSC) dicadangkan, yang menyediakan potensi menggunakan peranti SSC (sebagai sistem menengah) dalam sistem kemuluran (sebagai sistem utama) untuk pencegahan keruntuhan semasa gempa bumi berulang. Tujuan utama konsep SSC adalah untuk melindungi nyawa dan keselamatan penghuni bangunan semasa gempa bumi yang teruk dengan menyediakan masa tambahan untuk melarikan diri, untuk penghuni. Peranti SSC telah direkabentuk menggunakan mekanikal, di mana lenturan kekakuan menengah disediakan dengan menutup jurang, untuk memasang dalam sistem utama apabila memasuki ke dalam julat tidak boleh berubah. Sistem rendah dan menengah bersama-sama membentuk sistem struktur baru melalui konsep SSC yang dicadangkan yang dikenali sebagai sistem peranti Struktur-SSC (S-SSC).Ketiga, keluli slotted tiub bulat, sebagai alat SSC (atau sistem menengah), terletak di zon engsel plastik anggota RC julur biasa (sebagai sistem utama) untuk mengelakkan mekanisme runtuh menggunakan sistem S-SSC. Perbandingan dibuat antara anggota RC julur biasa seperti asal anggota RC (RC-O) dan anggota RC julur biasa yang sama dipasang oleh peranti SSC dicadangkan (ahli RC-SSC) itu. Sambutan beban-pesongan anggota RC-SSC mendedahkan pemulihan prestasi selepas hasil, berbanding dengan anggota RC-O, yang mengesahkan kecekapan sistem S-SSC. Tambahan pula, aplikasi dalaman keluli slotted tiub bulat mempunyai kelebihan tambahan melindungi teras anggota itu, dan peningkatan kedua-dua kekukuhan selepas hasil dan kapasiti kemuluran anggota julur RC pada masa yang sama. Engsel plastik juga dipindahkan jauh dari hujung yang tetap (atau dari sendi) bersama-sama panjang anggota untuk di mana jurang keluli dalaman tiub bulat terbentuk. Keputusan ini menunjukkan bahawa kapasiti keruntuhan seismik anggota RC julur biasa telah bertambah baik disebabkan oleh penggunaan peranti SSC dicadangkan.
__________________________________________________________________________________
The primary goal of requirements in seismic design codes is to protect the life and safety of building occupants during severe earthquakes. Meeting this objective requires that the risk of structural collapse be acceptably low. The collapse safety provided by current seismic codes sometimes may be challenging due to possibility of over loading condition (e.g. repeated earthquakes) and improper performance of structural system, which are impossible to predict. The present study overcomes the problem by an innovative concept to achieve a new structural system with quickly recovering post-yield stiffness to apply in a typical cantilever Reinforced Concrete (RC) member that considered as an equivalent Single Degree Of Freedom system (SDOF). This investigation is categorized into three main steps according to the three objectives of the study. First, the effect of various parameters such as post-yielding stiffness ratio and plastic rotation capacity on the seismic collapse response of the equivalent SDOF systems, under repeated earthquakes, is evaluated. It was found that the post-yielding stiffness ratio is the most influential parameter affecting the seismic collapse response of the ductile systems (the equivalent SDOF systems with high plastic rotation capacity) when subjected to repeated earthquakes. Second, a mechanism for achieving the new structural system with quickly recovering lateral post-yield stiffness is developed. The Structural Safety-Catch (SSC) concept is proposed, which provides the potential of utilizing a SSC device (as a secondary system) in the ductile systems (as a primary system) for collapse prevention during repeated earthquakes. The primary purpose of SSC concept is to protect the life and safety of building occupants during severe earthquakes by providing additional time for escape, for the occupants. The SSC device was designed using the mechanical contact method, where a secondary bending stiffness is provided by closing a gap, to install in the primary system when entered into inelastic range of performance. The primary and secondary systems together form the new structural system through the proposed SSC concept which known as the Structure-SSC device (S-SSC) system. Third, a slotted steel circular tube, as a SSC device (or a secondary system), is located in the plastic hinge zone of typical cantilever RC member (as a primary system) to prevent collapse mechanism using the S-SSC system. A comparison is made between the typical cantilever RC member as Original RC (RC-O) member and the same typical cantilever RC member retrofitted by the proposed SSC device (RC-SSC member). The load-deflection response of RC-SSC member revealed recovery of post-yield performance, compared to the RC-O member, which verified the efficiency of the S-SSC system. Furthermore, an internal application of the slotted steel circular tube had the added advantages of protecting the member core, and increased both the post-yield stiffness and the ductility capacities of cantilever RC members at the same time. The plastic hinge was also relocated away from the fixed end (or from the joint) along the member length to where the gap of the inner steel circular tube is formed. These results showed that the seismic collapse capacity of the typical cantilever RC member was improved due to the application of proposed SSC device.
Structural safety catch of reinforced concrete member subjected to repeated earthquakes_Omid Hassanshahi_A9_2017_MYMY