ABSTRACT

Unreinforced masonry (URM) is commonly used to make infill walls in reinforced concrete (RC) frame buildings. Such infill walls are highly vulnerable to out-of-plane (OOP) seismic loading and this can result in huge economic losses and human casualties. Therefore, fragility assessment of URM infill walls under seismic loads is important in view of performing large-scale risk analysis. In this paper, OOP fragility functions are provided based on a numerical investigation supported by a macro-element model. The fragility is calculated assuming the uncertainty in the geometric and mechanical properties of infills instead of the variability in the seismic input. Further, the effect of in-plane (IP) and out-of-plane (OOP) interaction is taken into account. Finally, the sensitivity of the results to the infill position in low rise buildings is discussed. Experimental data available in the literature are used for the validation of the output. Overall, the results indicated lower vulnerability in the OOP direction for infill walls without IP damage and high vulnerability in the OOP direction in the presence of previous IP damage. The vulnerability was found also increasingly proportional to the positioning of the panels at higher floors where the spectral acceleration of the structure is higher too. The proposed procedure can be extended to other types of infill walls depending on the construction technique of the site of interest, obtaining different and specific fragility curves for large-scale risk analysis.

摘要

无钢筋砌体 (URM) 通常用于制作钢筋混凝土 (RC) 框架建筑的填充墙。这种填充墙极易受到平面外 (OOP) 地震载荷的影响，这可能导致巨大的经济损失和人员伤亡。因此，从进行大规模风险分析的角度来看，地震荷载下 URM 填充墙的脆弱性评估非常重要。在本文中，基于宏观元素模型支持的数值研究提供了 OOP 脆弱性函数。脆弱性是在假设填充物的几何和机械特性的不确定性而不是地震输入的可变性的情况下计算的。此外，还考虑了平面内 (IP) 和平面外 (OOP) 交互的影响。最后，讨论了结果对低层建筑填充位置的敏感性。文献中可用的实验数据用于验证输出。总体而言，结果表明，没有 IP 损坏的填充墙在 OOP 方向上的脆弱性较低，而在存在先前 IP 损坏的情况下，OOP 方向上的脆弱性较高。该漏洞还被发现与面板在较高楼层的位置越来越成比例，那里结构的光谱加速度也较高。根据感兴趣地点的施工技术，所提出的程序可以扩展到其他类型的填充墙，获得不同和特定的脆弱性曲线以进行大规模风险分析。结果表明，没有 IP 损坏的填充墙在 OOP 方向上的脆弱性较低，而在存在先前 IP 损坏的情况下，OOP 方向上的脆弱性较高。该漏洞还被发现与面板在较高楼层的位置越来越成比例，那里结构的光谱加速度也较高。根据感兴趣地点的施工技术，所提出的程序可以扩展到其他类型的填充墙，获得不同和特定的脆弱性曲线以进行大规模风险分析。结果表明，没有 IP 损坏的填充墙在 OOP 方向上的脆弱性较低，而在存在先前 IP 损坏的情况下，OOP 方向上的脆弱性较高。该漏洞还被发现与面板在较高楼层的位置越来越成比例，那里结构的光谱加速度也较高。根据感兴趣地点的施工技术，所提出的程序可以扩展到其他类型的填充墙，获得不同和特定的脆弱性曲线以进行大规模风险分析。