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Crack width-based fragility curves for repairability of substandard beam-column joints
Bulletin of Earthquake Engineering ( IF 4.6 ) Pub Date : 2021-09-10 , DOI: 10.1007/s10518-021-01218-6
Özgür Yurdakul 1 , Ladislav Routil 1 , Ciro Del Vecchio 2 , Marco Di Ludovico 3 , Özgür Avşar 4
Affiliation  

Post-earthquake observations have outlined the poor seismic performance of substandard reinforced concrete (RC) beam-column joints in existing buildings. They often exhibit significant cracking even under moderate intensity earthquakes, compromising the seismic performance of the entire building. This makes the quantification of their residual capacity and the definition of reliable repairability thresholds critical. Different approaches are available in the literature to establish the repairability of RC joints. However, a simple crack width-based criterion is required for practitioners during in-situ inspections. This study deals with the definition of crack width-based fragility curves relying on numerical analyses. Those are carried out by using the validated finite element (FE) models, being capable of reproducing the initiation and development of cracks in RC joints. To this end, the uncertainties in material properties, influencing the seismic performance of structural components, are accounted for different joints. In particular, experimentally validated FE models are evolved to stochastic level by generating random variables of material properties with the stratified sampling scheme. Fragility curves representing a certain level of probability of exceeding the defined crack width at the joint back, joint core, and beam-to-joint interface are developed. An application of the proposed methodology for in-situ inspections is also presented, and the results of in-situ measurements of residual crack width from real buildings damaged by recent earthquakes are used for the validation.



中文翻译:

用于不合格梁柱节点可修复性的基于裂纹宽度的脆性曲线

地震后的观测概述了现有建筑物中不合标准的钢筋混凝土 (RC) 梁柱节点的抗震性能较差。即使在中等强度地震下,它们也经常出现明显的裂缝,从而影响整个建筑物的抗震性能。这使得其剩余容量的量化和可靠的可修复性阈值的定义变得至关重要。文献中提供了不同的方法来确定 RC 接头的可修复性。然而,在现场检查期间,从业者需要一个简单的基于裂纹宽度的标准。本研究依靠数值分析来定义基于裂纹宽度的脆性曲线。这些是通过使用经过验证的有限元 (FE) 模型进行的,能够再现钢筋混凝土接头裂纹的萌生和发展。为此,影响结构部件抗震性能的材料特性的不确定性被考虑到不同的节点。特别是,通过使用分层抽样方案生成材料特性的随机变量,实验验证的有限元模型进化到随机水平。脆性曲线代表在接头背部、接头核心和梁与接头界面超过定义的裂纹宽度的一定概率水平。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。影响结构构件抗震性能的材料特性的不确定性被考虑到不同的节点。特别是,通过使用分层抽样方案生成材料特性的随机变量,实验验证的有限元模型进化到随机水平。脆性曲线代表在接头背部、接头核心和梁与接头界面超过定义的裂纹宽度的一定概率水平。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。影响结构构件抗震性能的材料特性的不确定性被考虑到不同的节点。特别是,通过使用分层抽样方案生成材料特性的随机变量,实验验证的有限元模型进化到随机水平。脆性曲线代表在接头背部、接头核心和梁与接头界面超过定义的裂纹宽度的一定概率水平。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。通过使用分层抽样方案生成材料特性的随机变量,实验验证的有限元模型进化到随机水平。脆性曲线代表在接头背部、接头核心和梁与接头界面超过定义的裂纹宽度的一定概率水平。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。通过使用分层抽样方案生成材料特性的随机变量,实验验证的有限元模型进化到随机水平。脆性曲线代表在接头背部、接头核心和梁与接头界面超过定义的裂纹宽度的一定概率水平。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。和梁到关节接口的开发。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。和梁到关节接口的开发。还介绍了所提出的现场检查方法的应用,并使用了最近地震损坏的真实建筑物的残余裂缝宽度的现场测量结果进行验证。

更新日期:2021-09-10
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