UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTIFACULTATEA DE
CONSTRUCTII CIVILE, INDUSTRIALE SI AGRICOLE
TEZA DE DOCTORAT (REZUMAT)
ANALIZA DINAMICA A CLADIRILOR INALTE SUPUSE LA ACTIUNI
SEISMICE
DOCTORAND ADEL DAIFALLAH MOHD HANANDEH
CONDUCATOR STIINTIFIC Prof.Univ.Dr.Ing. MIHAIL IFRIM Doctor
Honoris Cauza al UTCB
Bucuresti 2011
MULUMIRICercetarea prezentat n aceast tez nu ar fi fost posibil
fr sprijinul pe care l-am primit de la numeroase persoane, n primul
rnd, a dori s mulumesc coductorului meu tiinific, Prof.Dr.Ing.
IFRIM MIHAIL, pentru permanenta lui ndrumare, sprijinire i
ncurajare de alungul acestui demers de cercetare. Acest sprijin
este pe deplin recunoscut. Doresc s mulumesc membrilor comisiei de
doctorat, doamnei Prof.Dr.Ing. DANIELA PREDA preedinte decan al
Facultii de Construcii Civile, Industriale i Agricole a Universitii
Tehnice de Construcii din Bucureti, domnului Prof.Dr.Ing. MIHAIL
IFRIM conductor tiinific membru Universitatea Tehnic de Construcii
din Bucureti, domnului Prof.Dr.Ing. DAN LUNGU referentmembru
Universitatea Tehnic de Construcii din Bucureti, domnului
Prof.Dr.Ing. GHEORGHE OPREA referent membru Academia Tehnic Militar
i nu n ultimul rnd domnului Prof.Dr.Ing. RAMIRO SOFRONIE referent
membru Universitatea de tiine Agricole i Medicin Veterinar din
Bucureti, Facultatea de mbuntiri Funciare i Ingineria Mediului,
pentru c au acceptat s fie n comisia de doctorat i pentru evaluara
tezei mele. Sunt recunosctor Universitii Tehnice de Construcii din
Bucureti pentru educaia excelent pe care am primit-o i a mediului
de cercetare considerabil, pe care l-am preuit. Doresc s mulumesc
Guvenului Regatului Haemit al Iordaniei, reprezentat de Ministerul
Municipalitilor i Guvernului Romniei, reprezentat de Ministerul
Educaiei, Cercetrii, Tineretului i Sportului pentru sprijinul
financiar generos pe tot cursul ederii mele n Romnia, n cadrul
programului de cooperare cultural i tiinific nr. 39533/2007. n cele
din urm, a dori s mulumesc familiei mele pentru sprijinul permanent
acordat. Sunt venic recunosctor prinilor mei, care ntotdeauna au
subliniat importana unei bune educaii i m-au susinut n numeroii mei
ani de coal. Nu n ultimul rnd, doresc s-mi exprim profunda mea
recunotin fa de soia mea Ruxandra, fiicelor mele Suzan, Shereen,
Sara i Noor pentru rbdarea, sprijinul i ncurajarea lor.
i
CUPRINSMulumiri Lista de Tabele Lista de Figuri Capitolul 1
INTRODUCERE 1.1 Generalitti 1.2 Obiective 1.3. Organizarea tezei
Capitolul 2 CARACTERIZAREA GEOFIZIC I SEISMIC A TERITORIULUI
IORDANIEI I A ZONELOR LIMITROFE 2.1 Evaluarea seismicittii n
ultimele deceniile n Iordania 2.2 Evaluarea hazardului seismic n
Iordania. 2.3. Cutremure semnificative inregistrate,
distribuia,localizare i spectre de raspons Capitolul 3 ASPECTELE
CHEIE ALE CODULUI IORDANIAN DE POIECTAREA ANTISEISMICA 3.1 Criterii
de selecie. 3.2 Minime de proiectare de fore laterale i efecte
legate 3.3 Analiza dinamica 3.4 Categorizarea terenului . Capitolul
4 SISTEME STRUCTURALE / CONFIGURAII GEOMETRICE SPECIFICE CLADIRILOR
INALTE ALCATUITE DIN COMPONENTELOR METALICE SAU DIN ELEMENTE DE
BETON ARMAT 4.1 Introducere. 4.2 Scurt istoric 4.3 Sisteme
structurale din metal 4.4 Cldiri din beton Capitolul 5 SISTEME
STRUCTURALE CU CONTRAVANTUIRI EXCENTRICE SI SISTEME DUALE 5.1
sisteme cu cadre contravntute 5. 2 Cadre Cu Contravnturi Excentrice
(CCE) 5.3 Cadre Concentrice contravntute 5.4 cadrele speciale
resistente la momentul incovitor 5.5 Comportare CENTRICE SI
ii
Capitolul 6 DEFINIREA MATRICILOR DINAMICE PROPRII,MATRICEA de
INERTIE,MATRICEA de RIGIDETATE SI MATRICE DE AMORTIZARE 6.1
modelare inertiala, coordinate dinamice 6.2 Modelarea
disipativa.amotizarea interna 6.3 Modelare elastic.
Flexibilitaterigiditate Capitolul 7 DUCTILITATE, DEPLASARI LATERALE
TOTALE SI DEPLASARI RELATIVE DE NIVEL (DRIFT) 7.1 Introducere 7.2
Nevoi de ductilitate i Drift 7.2.1 Necesitatea de a recunoate
diferenele dintre deformabilitate, ductilitate i raportul
ductilitate. 7.2.2 Deformabilitate vs. Ductilitate 7.2.3 Avantajele
de a furniza componente structurale i legturile lor cu ductilitate
mai mare din punct de vedere economic. 7.2.4 Cuantificarea
raportului de ductilitate. 7.3.1 General Remarks 7.3.2 Drift
definitions 7.3.3 The Need for Drift Design. Capitolul 8 EVALUAREA
CAPACITII DE DISIPARE A ENERGIEI; MODEL FIZIC, FACTORULUI DE
RASPUNS R I FACTORUL DE COMPORTARE q, EUROCOD 8 8.1 Introducere 8.2
Coeficientul de reducere a fortei spectrale 8.3 Factor de
comportare q 8.4 UBC-97 8.5. ATC-19 8.5.1 Analiza Pushover 8.6 FEMA
350/ATC-63 Capitolul 9 RASPONSUL SEISMIC DE SISTEMUL STRUCTURAL
ALCATUIT DIN CADRE RIGIDE SUPUSE LA ACTIUNE SEISMICA A SPECTRALELOR
DE RASPONSE SB SI SC AMPLASATE IN ZONA SEISMICA 2A, CONFORM HARTA
DE HAZARDUL SEISMIC DIN IORDANIA, FOLOSIND METODA SPECTRELOR DE
RASPONSE 9.1 Introducere 9.2. Descrierea Cldirea 9.3 Criterii
seismice 9.4 Definirea matricilor dinamice proprii 9.5 Case 1
(2A_SB -Spectrum) 9.5.1 Determinarea matricei acceleratiilor
spectrale de raspuns 9.5.2 Determinarea deplasarilor modale
maximeiii
9.5.3 Determinarea deplasarilor maxime de nivel (SRSS
Combinations) 9.5.4 Determinarea deplasarii relative de nivel 9.5.5
Determinarea fortelor elastice maxime modale 9.5.6 Determinarea
fortelor taietoare modale maxime de nivel 9.5.7 Determinarea fortei
taietoare maxima de nivel (SRSS) 9.5.8 Determinarea factorilor de
participare modale 9.5.9 Procentul de participare a maselor modale
la miscarea terenului 9.6 Case 2 (2A_SC - spectrum) 9.6.1
Determinarea matricei acceleratiilor de raspuns spectrale 9.6.2
Determinarea deplasarilor modale maxime 9.6.3 Determinarea
deplasarilor maxime de nivel (SRSS Combinations) 9.6.4 Determinarea
deplasarii relative de nivel 9.6.5 Determinarea fortelor elastice
maxime modale 9.6.6 Determinarea fortelor taietoare modale maxime
de nivel 9.6.7 Determinarea fortei taietoare maxima de nivel (SRSS)
9.6.8 Determinarea factorilor de participare modale 9.6.9 Procentul
de participare a maselor modale la miscarea terenului Capitolul 10
CONSIDERATII FINALE, CONCLUZII SI CONTRIBUTII PERSONALE 10.1
Consideratii Finale 10.2 Concluzie, activitatea viitoare 10.3
contribuie personal i realizri LISTA DE TABELE Tablul 3.1: Soil
Profile Types Tablul 3.2: Seismic Zones Factor .Z Tablul 3.3:
Seismic Coefficient Ca. Tablul 3.4: Seismic Coefficient Cv. LISTA
FIGURILOR Figura 2.1: Harta tectonic a Mrii Moarte arat graniele
plcii arabice cu plcile tectonice adiacente. Figura 2.2: Reeaua
telemetrica seismic a Iordaniei Figura 2.3: Reeaua micrilor
seismice puternice din Iordania. Figura 2.4: Harta prezint cadru
regional tectonic. Figura 2.5: Harta seismicittii istorice al Mrii
Moarte n conformitate cu Ab Karaki (1987) i Ambraseys et al.
(1994). Figura 2.6: arat sistemului de seismicitate de la Marea
Moart i estul Mediteranei din 19002000 (Observatorul seismologic
Iordanian). Figura 2.7: Harta seismicittii din regiunea de ruptur a
Mrii Moarte n perioada 1983-2000 (observatorul seismologic din
Iordania). Figura 2.8: Model de surs seismic, constnd din 18 surse
seismogenice si regiuni de seismicitate.iv
Figura 2.9: contururile PGA de probabilitatea de 10% din depirea
n 50 de ani i noduri de calcul Figura 2.10: Sa (0,2 s), contururi
de probabilitatea de 10% din depirea n 50 de ani i noduri de calcul
Figura 2.11: Sa (1.0s) contururi la probabilitatea de 10% din
depirea n 50 de ani i noduri de calcul. Figura 2.12:patru zone
seismice n conformitate cu codul iordanian de priectare
antiseismica Figura 2.13: Familie de proiectare a rspunsului
spectral pentru un singur grad elastic al Sistemului Libertatea,
pentru raportul de amortizare de 5%, Conform Codului iordanian
pentru cldiri rezistente la cutremur. Figura 2.14: Epicentrele
cutremurului din 22 noiembrie 1995 Golful Aqaba datelor secvenei
Din JSO (1995-1998) Stelele verzi arat determinrile epicetrelor de
oc principal din diferite surse (dup AlQaryouti). Figura 2.15:
Miscare de teren nregistrat n timpul socului principal pentru
componenta N-S.Figura 2.16: Miscare de teren nregistrat n timpul
socului principal pentru Componenta E-W. Figura 2.17: Miscare de
sol nregistrat n timpul socului principal pentru Componenta UP.
Figura 2.18: Acceleratia spectral, viteza spectral i deplasarea
spectral cu constanta de amortizare n proportie de 5%. Figura 2.19:
Acceleratia spectral din 22 noiembrie 1995 a cutremurului din
Golful Aqaba, componenta N-S comparativ cu familia a spectrelor de
proiectare a rspunsului pentru zonele (1, 2A, 2B i 3). Pentru
diferite tipuri de sol SA, SB, SC, SD i SE. Figura 2.20:
Acceleratia spectral din 22 noiembrie 1995 a cutremurului din
Golful Aqaba, componenta E-W comparativ cu familia a spectrelor de
proiectare a rspunsului pentru zonele (1, 2A, 2B i 3). Pentru
diferite tipuri de sol SA, SB, SC, SD i SE. Figura 2.21:
acceleartie overdamping spectral, viteze spectral i deplasare
overdamping spectral pentru rate de amortizare de 2,5,7,10,15 si
20%. Figure2.22: Constantaductilitate inelastic a acceleraiei
spectrale, viteza i deplasarea cu ductilitatea deplasrii de 1.0,
2.0, 4.0 si 8.0. Figura 3.1: Proiectarea rspunsui spectral pe un
singur grad de libertate n sistemul elastic Figure 4.1:
Classification of Tall Building Structural Systems by Fazlur Khan
(Above: Steel; Below: Concrete). Figure 4.2: Interior Structures.
Figura 4.3: Structuri exterioare Clasificarea sistemelor cldirilor
nalte structurale de Mir Ali M. (de mai sus: structuri interne; de
mai jos: Structuri exterioare). Figura 4.4: Comparaii a naltimii
sistemelor de construcie din metal Figura 4.5: (a) Reactia cadrului
rigid la sarcinile laterale; (b) Deformarea la ndoire a grinzilor
si stlpilor datorit nedeformabilittii conexiunilor. Figure 4.6:
Typical concentric braced frame (CBF) configurations: (a) one-story
X-bracing; (b) single-diagonal bracing; (c) and (d) chevron
bracing; (e) two-story X-bracing Figure 4.7: schematic plans
showing interacting braced and rigid frames: braced core and
perimeter frames Figure 4.8: (a) Outrigger System with A Central
Core: (b) Outrigger System with Offset Core; (c) Diagonals Acting
As Outriggers; (d) Floor Girders Acting As Outriggers. Figure 4.9:
Schematic Plan of Framed Tube.v
Figure 4.10: (a) Tube Building With Multistory Diagonal Bracing;
(b) Rotated Square Tube With Super Diagonals.Figure 4.11: Bundled
Tube Structural System; Sears Tower, Chicago. Building Height: 443
m
Figure 4.12: Coupled Shear Walls. Figure 4.13: Rigid frame:
Forces and deformations. Figure 4.14: Tube Building with Widely
Spaced Perimeter Columns. Figure 4.15: Typical Floor Framing Plan:
Haunch Girder Scheme. Figure 4.16: Examples of Core-Supported
Buildings: Cast-In-Place Shear Walls With Precast Surround. Figure
4.17: Shear walls with perimeter frames. Figure 4.18: Frame tube
building. (a) Schematic plan and (b) isometric view Figure 4.19:
Schematics of Bundled Tubes. Figure 4.20: Burj Dubai, Schematic
Plan. Figure 5.1: Braced Frame Deformation: (a) Flexural
Deformation; (b) Shear Deformation; (c) Combined Configuration.
Figure 5.2: Load Path For Horizontal Shear Through Web Numbers: (a)
Single Diagonal Bracing; (b) X-Bracing; (c) Chevron Bracing; (d)
Single-Diagonal, Alternate Direction Bracing; (e) Knee Bracing.
Figure 5.3: Typical Concentric Braced Frame (CBF) Configurations:
(a) One-Story XBracing; (b) Single-Diagonal Bracing; (c) and (d)
Chevron Bracing; (e) Two-Story XBracing; (f) Single Diagonal,
Alternate-Direction Bracing. Figure 5.4a: Chain with ductile and
brittle links. Figure 5.4b: Bending moments and shear forces in
link beam. Flexural hinges form at A and B when both MA and MB
reach the plastic moment Mp. Figure 5.5: an EBF; stiffener
requirements. Figure 5.6: Eccentric bracing system: (ad) common
types of bracing Figure 5.7. Braced Frame Configurations. Figure
5.8: Special Concentric Brace Frame (SCBF) Example. Figure 5.9:
Interaction between Braced and Unbraced Frames: (a) Characteristic
Deformation Shapes; (b) Variation of Shear Forces Resulting From
Interaction. Figure 6.1: mathematical model Figure 6.2: Flow Chart
Representing Definition of Characteristics of Dynamic System Figure
6.3: Physical Models of Materials Behavior Figure 6.4: Flow Chart
of Definitions of Constant Characteristics Of Linear Dynamic
System. Figure 6.5: Dynamic Coordinates of Different Structural
Systems. Figure 6.6: Discrtization of Dynamic Systems Figure 6.7:
Discrete Model, Equivalent Model and Dynamic Coordinates Figure
6.9: Dynamic and Static Coordinates and Total Coordinates. Figure
6.10: Viscous Damping, Critical Damping, non Viscous Damping and
Structural Damping Figure 6.11: The Flexibility Coefficients Figure
6.12: (a) The Stiffness Coefficients (Actions) (b) The Stiffness
Coefficients (Reactions) Figure 7.1: Definitions of Deformability,
Ductility, and Ductility Ratio. Figure 7.2: Deformability and
Ductility of an RC Wall and an RC DMRSF. Figure 7.3: ductility
requirements for both walls and frames in an RC frame-wall system.
Figure 7.4: the effects of a 3-D interaction on the strength of an
RC Frame-wall system. Figure 7.5: Definition of Drifts.vi
Figure 7.6: Computation of Tangential- Interstory Drift Index.
Figure 8.1: Variation of displacement ductility demand with changes
in the lateral Strength of the system Figure 8.2: Linear and
constant ductility nonlinear response spectra. Figure 8.3: Elastic
and inelastic demand for a given ductility ratio and period of
vibration. Figure 8.4: Definition of behavior factor q Figure 8.5:
Definition of Response modification factor R Figure 8.6: Sample
Pushover Analysis Results Showing Bi-Linear Approximation Using
Equal Energy Method Figure 8.7: Illustration of seismic performance
factors (R, Cd and o) as defined by the Commentary to the NEHRP
Recommended Provisions. Republished courtesy of FEMA; originally
published in FEMA P695. Figure 8.8: Illustration of Seismic
Performance Factors (R, Cd and ) As Defined By the ATC-63
Methodology, Republished Courtesy of FEMA; Originally Published In
FEMA P695 Figure 9.1: design response spectra for soil type SB
(Ca=0.15 and CV=0.15) for seismic zone 2A Figure 9.2: Design
Response Spectra for Soil Type SC (Ca=0.18 and CV=0.25) For Seismic
Zone 2A Figure 9.3: The Rigid- Frame Elevation
vii
Capitolul 1INTRODUCERE1.1 Generalitti Iordania, precum i
popoarele din jur este vulnerabil la risc seismic, aproximativ 4
milioane de oameni (75% din populaia iordanian), care locuiesc la
mai puin de 30 km de la falie marea moart, capitala iordaniei nu
este o excepie de la acest hazard seismic. n iordania, falie marea
moart situate la partea nord-vestic a plcilor tectonice arabe i se
ntinde pe o lungime de 1.100 km de la nord de marea Rosie pana la
sudul turciei, constituind principala surs de seismicitate n
iordania. Pe de alt parte, hrile probabilistica de hazardul seismic
ale Iordaniei sunt elaborate de ctre asociatia regala de stiinte
din Iordania, n colaborare cu Institutul de tiine Pmntului "Jaume
Almera", CSIC, Spania, ei dezvoltnd hrile de hazard seismic,
cuantificnd riscul seismic n termeni de acceleraie de vrf, PGA i de
acceleratie spectral, Sa, (la 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0 i 2.0
secunde), pentru o probabilitate de depire cu 10% n 50 de ani
pentru terenurile stncoase. Pentru a oferi inginerilor
instrumentele de proiectare adecvate, valorile rezultate ale
acceleraie spectrale sunt folosite pentru a dezvolta o hart
macrozonal a Iordaniei, precum i spectrele de rspuns
corespunztoare. n plus, dup versiunea anterioar a codul de
proiectare aniseismic a fost revizuit, noua versiune adoptat de
Consiliul Naional Iordanian din 2005, pe baza UBC-97, a fost n
conformitate cu terenuri specifice, bazate pe caracteristici
geologice, tectonice, seismologice si de teren pe teritoriul
Iordaniei, astfel inginerii iordanieni dispun de instrumente
adecvate pentru a analiza i proiecta toate tipurile de sisteme
structurale, folosind ambele proceduri de analiz, att procedura
liniar static ct i procedura dinamic. 1.2 Obiective Scopul general
i obiectivul specific al proiectului de cercetare este de a prezice
rspunsul seismic exprimat n deplasarea relativ absolut maxim din
acelai cadru rigid dat, supus la actiune de tip SB spectrul de
raspons si SC spectrul de raspons pentru micare de teren cu
probabilitate de 10% din depirea n 50 ani pentru o perioad de
revinire de 475 ani, conform definite n harta de hazard seismic
iordanian pentru zona seismic 2A.figura 2.12
1.3. Organizarea tezeiTeza Este organizat n zece capitole
Capitolul 2 prezint caracterizri geofizice i seismice ale
teritoriul Iordaniei i zonele adiacente, Concentrndu-se n cele trei
aspecte cheie, evaluarea de seismicitate n ultimele decenii,
evaluarea hazardul seismic i cutremurele semnificative n Iordania,
locaie, distribuie i spectrele de rspuns. Capitolul 3 ilustreaz
practicile seismice din Iordania, aspectelor cheie ale codului
iordanian de proiectare antiseismica, criteriile de selecie, forele
laterale minime de proiectare i efectele conexe, procedura de
analiz dinamic, i clasificarea tipuri de teren. Capitolul 4 prezint
sisteme structurale / configuraia geometric a cldirilor nalte
compuse din oel, beton armat, concentrndu-se pe sistemele
structural clasificate i non clasificate pentru cldirile nalte cu
structur din otel si beton 1
Capitolul 5 prezint structuri compuse din sistemele
contravantuite, cum ar fi sistemele concentrice, excentrice
structurale i sisteme dual Capitolul 6 Definirea matricilor
dinamice proprii, matricea de inertie, matricea de rigidetate si
matrice de amortizare Capitolul 7 Ductilitate, Deplasari Laterale
Totale si Deplasari Relative de Nivel (Drift) Capitolul 8 contine
Evaluarea capacitii de disipare a energiei; model fizic, factorului
de raspuns R i factorul de comportare q, Eurocod 8 Capitolul 9
prezint studiul analitic al rspunsului seismic exprimat n
deplasarea relativ absolut maxim a sistemului structural de tip
cadru rigid supus la spectrele de rasponsde tip SB i SC al
spectrului de rasponse pentru o cldire dat situat n zona 2A, n
conformitate cu harta de hazardul seismic al Iordaniei. Procedura
folosita Este analiza dinamica modala aspectrelor de raspons in
coformitate cu codul iordanian de proiectare antiseismica Capitolul
10 Considertii finale, concluzii si contributii personale
Capitolul 2Caracterizarea geofizic i seismic a teritoriului
iordaniei i a zonelor limitrofe2.1 Evaluarea seismicittii n
ultimele deceniile n Iordania2.1.1 IntroducereMarea Moart (DSTF)
este o zon de alunecare proeminent n Orientul Mijlociu. Acesta
separ placa Arabic de micro placa din Sinai, un adaos al plcii
africane si se ntinde pe defileul Mrii Roii n partea de sud spre
Marea Moart a zonei de coleziune Zagros Taur. n nord la Marea Moart
(DSTF) este de circa 1.100 km n lungime.Figura 2.1
Figura 2.1: Harta tectonic a Mrii Moarte arat graniele plcii
arabice cu plcile tectonice adiacente. Activitatea seismic din
Iordania i din zonele adiacente este clasificat ca moderat,
comparat cu activitatea seismic la nivel mondial, 2.1.2.
Monitorizarea cutremurelor, nregistrare i analiz 2
Din 1983 pn n 1989, reeaua naional seismic din Iordania a
constat 16 statii seismice, numrul prezent este de 25 de staii ale
reelei seismice telemetrice (Figura 2.2) i 27 de statii pentru
micri puternice (Figura 2.3), majoritatea statiilor sunt
concentrate n zonele dens populate, caracterizate de seismicitate
mare (distribuite in paralel de falie de Marea Moart (DSTF) n zona
dintre barajul RegeleTalal i sud-vest de Madaba).
Figura 2.2: Reeaua telemetric seismic a Iordaniei
Figura 2.3: Reeaua micrilor seismice puternice din Iordania.
3
2.1.3. Sursa activittilor seismice din Iordania i zonele
limitrofe La est de Marea Mediteran si sud-est de Marea Mediteran
(Cipru), regiunea Mrii Rosii i Golful Suez, i Palmyra (arcul
sirian), n plus fa de sub-surse include si falia Karak, principala
falie, falia Al-Sarhan, i falia Al Faihah-Karmel, toate sunt ramuri
de falie de mare moarta ale Iordaniei. Figura 2.4
Figura 2.4: Harta prezint cadru regional tectonic. 2.1.4
Seismicittii Istorice n Iordania. Oamenii de stiint de la
Universitatea din Iordania au ntocmit un catalog al cutremurelor n
Iordania n ultimii 4.000 de ani. Catalogul istoric al cutremurelor
n Iordania conine cutremurelor datate mai devreme 2.150 .Hr.;
Figura 2.5 descrie epicentrele cutremurelor puternice.
Figura 2.5: Harta seismicittii istorice al Mrii Moarte n
conformitate cu Abou Karaki (1987) i Ambraseys et al. (1994). 4
2.1.5 Sursele Catalogului Cutremurelor n Iordania. Listele
istoricului cutremurelor au fost, de asemenea, compilate din
cataloagele cutremurelor revizuite din regiune i adugate dup
verificarea ncruciat dintre calitatea i autenticitatea surselor de
date publicate. Aceste date au fost compilate de ctre Ambraseys
(1971, 1978), Ben-Menahem (1979, 1981), Poirier i Taher (1980),
El-Isa et A1 (1984), El-Isa et A1 (1986), El-Isa (1985, 1988),
Hasweh (1986), Ambraseys i Barazangi (1989), Abu-Karaki (1987),
Ambraseys i Melville (1985), Al-Tarazi (1992), Shapira (1979),
Ambraseys i Karcz (1992), Shapira et al. (1993) i Amiran et al.
(1994). 2.1.6 Seismicitate Instrumentala n Iordania.
Figura 2.6: arat sistemului de seismicitate de la Marea Moart i
estul Mediteranei Din 1900-2000 (Observatorul seismologic
Iordanian).
Figura 2.7: Harta seismicittii din regiunea de ruptur a Mrii
Moarte n perioada 19832000 (observatorul seismologic din Iordania).
5
2.2 Evaluarea hazardului seismic n Iordania.2.2.1 Introducere.
Hrilor Probabilistice de hazard pentru Iordania sunt dezvoltate
folosind o evaluare omogen probabilistic de risc seismic.
Rezultatul hrilor cuantific hazardul seismic n termeni de
acceleraie de vrf, PGA, i de acceleratie spectral, SA, (de la 0,1,
0,2, i 0.3, 0.5, 1.0 i 2.0 secunde) pentru o probabilitate de
depire de 10% n 50 de ani pentru straturi stncoase. 2.2.2
Metodologie. Abordarea probabilistic prezentat de Cornell [Cornell,
1968] i programate de McGuire [McGuire, 1976] a fost utilizat
pentru evaluarea de risc seismic. 2.2.3 Model de surs seismic.
Figura 2.8: Model de surs seismic, constnd din 18 surse
seismogenice si regiuni de seismicitate. 2.2.4 legea Atenuarii
Ambraseys et al. [Ambraseys et al., 1996] relaii att pentru Peak
Ground Acceleration (PGA) i Acceleratia spectral SA n ceea ce
privete statele membre au fost utilizate pentru calculul
pericolului. 2.2.5 Procedura tehnic de calcul. Calculele au fost
efectuate pentru PGA i SA, pentru 0.1s, 0,2 s, 0.3s, 0.5s, 1.0s si
2.0s perioad, la o probabilitate de 10% din depirea n 50 de ani.
Figurile 2.11 - 2.12 i 2.13 n hrtilor de mai jos afiate PGA i SA
pentru perioada de 0,2 s i SA pentru perioada de 1.0s, respectiv.
6
Figura 2.9: contururile PGA de probabilitatea de 10% din depirea
n 50 de ani i noduri de calcul
Figura 2.10: Sa (0,2 s), contururi de probabilitatea de 10% din
depirea n 50 de ani i noduri de calcul
7
Figura 2.11: Sa (1.0s) contururi la probabilitatea de 10% din
depirea n 50 de ani i noduri de calcul. 2.2.6 Microzonare i
spectrele de raspuns Codul iordanian a patru zone seismice: 1, 2A,
2B i 3, cu valori Z de 0.075, 0.15, 0.20 i 0.30, respectiv, Figura
2.12
Figura 2.12:patru zone seismice n conformitate cu codul
iordanian de priectare antiseismica Elasticitatea de proiectare a
rspunsului spectral (pentru un singur grad de libertate al
sistemului) pentru diferite zone seismice, diferite tipuri de sol i
raportul constant de 8
amortizare (5%), cum a fost adoptat de ctre Consiliul Na ional
de Construc ii Iordanian, 2005 sunt ilustrate n Figura 2.15.ZONE 11
1 Soil=S A 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S
E
ZONE 2ASoil=S A Soil=S B Soil=S C Soil=S D 0.4 0.2 0 Soil=S
E
Spectral Acceleration [g]
Spectral Acceleration [g]4
0.8 0.6
0
1
2
3
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
ZONE 2B1 1 Soil=S A Soil=S B Soil=S C Soil=S D 0.4 0.2 0 Soil=S
E
ZONE 3Soil=S A Soil=S B Soil=S C Soil=S D 0.4 0.2 0 Soil=S E
Spectral Acceleration [g]
0.8 0.6
Spectral Acceleration [g]4
0.8 0.6
0
1
2
3
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
Figura 2.13: Familie de proiectare a rspunsului spectral pentru
un singur grad elastic al Sistemului Libertatea, pentru raportul de
amortizare de 5%, Conform Codului iordanian pentru cldiri
rezistente la cutremur.
2.3. Cutremure semnificative inregistrate, distribuia,localizare
i spectre de rasponse 2.3.1. Cutremurul n Golful Aqaba, 22
noiembrie 1995.2.3.1.1 Rezumat La data de 22 noiembrie 1995 are loc
cel mai mare cutremur instrumental nregistrat de-a lungul Mrii
Moarte (DSTF) n cel puin un secol, cu magnitudinea = 7.1 MW, n
Golful Aqaba. 2.3.1.2 Introducere. Cutremurul din Golful Aqaba a
avut loc pe 22 noiembrie 1995 la 04:15 GMT, la 28.76 N, 34.660E
(figura 2.17), conform datelor din Iordania, Egipt, Cipru, Arabia
Saudit i Israel, msurnd Mw = 7.1 pe scara de magnitudine n momentul
= 6.2 i pe msurtori CODA, a fost cel mai mare cutremur care s-a
produs de-a lungul Mrii Moarte n cel puin un secol, i a fost
resimit puternic n Iordania, Egipt, Arabia Saudit i Israel. Figura
2.170
9
Figura 2.14: Epicentrele cutremurului din 22 noiembrie 1995
Golful Aqaba datelor secvenei Din JSO (1995-1998) Stelele verzi
arat determinrile epicetrelor de oc principal din diferite surse
(dup Al-Qaryouti). 2.3.1.3 Analiza miscrilor de teren . Micarea la
sol a fost nregistrat la staia Eilat, cea mai apropiat de falia
fisurat de 93,8 km in timpul ocului principal, cantitile solului de
micare utiliznd calculele software-ul seismosignal, fiind mbunt ite
pentru mi crile de sol n ambele componente NS, EW i UP.Acceleration
[g]0.1
0
-0.1 10
0
10
20
30
40
50
60
Velocity [cm/sec]
0
-10 5
0
10
20
30
40
50
60
Displacement [cm]
0
-5
0
10
20
30
40
50
60
Time [sec]
Figura 2.15: Miscare de teren nregistrat n timpul socului
principal pentru componenta N-S.
10
Acceleration [g]
0.1 0 -0.1 10 0 -10 5 0 -5
0
10
20
30
40
50
60
Velocity [cm/sec]
0
10
20
30
40
50
60
Displacement [cm]
0
10
20
30 Time [sec]
40
50
60
Figura 2.16:Miscare de teren nregistrat n timpul socului
principal pentru Componenta E-W.
0.1
Acceleration [g]
0.05 0 -0.05 -0.1 0 10 20 30 40 50 60
5
Velocity [cm/sec]
0
-5
0
10
20
30
40
50
60
2
Displacement [cm]
1 0 -1 -2 0 10 20 30 40 50 60
Time [sec]
Figura 2.17:Miscare de sol nregistrat n timpul socului principal
pentru Componenta UP.
11
2.3.1.4 spectrele de rasponse elastice
Aqaba earthquake-1995-NSSpectral Acceleration [g]
Aqaba earthquake -1995-EWSpectral Acceleration [g]0.4 0.3 0.2
0.1 0
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 40 30 20 10 0 15
=0.05
=0.05
1
2
3
4
0
1
2
3
4
Spectral Velocity [cm/sec]
Spectral Velocity [cm/sec]
40 30 20 10 0
=0.050 1 2 3 4
=0.050 1 2 3 4
15
Displacement [cm]
Displacement [cm]
10
10 5 0
5
=0.05
=0.050 1 2 3 4
0
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
Figura 2.18: Acceleratia spectral, viteza spectral i deplasarea
spectral cu constanta de amortizare n proportie de 5%.ZONE 11
Soil=S A 1 Soil=S A Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S E AQ-EQ(N-S)
0.2 0
ZONE 2A
Specrtal Acceleration [g]
Spectral Acceleration [g]
0.8 0.6 0.4
0.8 0.6 0.4 0.2 0
Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S E AQ-EQ(N-S)
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
ZONE 2B1 Soil=S A 1 Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S E
AQ-EQ(N-S) 0.2 0
ZONE 3Soil=S A 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Soil=S B Soil=S C Soil=S D
Soil=S E AQ-EQ(N-S)
Spectral Acceleration [g]
0.8 0.6 0.4
0
1
2
3
4
Spectral Acceleration [g]
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
Figura 2.19: Acceleratia spectral din 22 noiembrie 1995 a
cutremurului din Golful Aqaba, componenta N-S comparativ cu familia
de spectrelor de proiectare a rspunsului pentru zonele (1, 2A, 2B i
3). Pentru diferite tipuri de sol SA, SB, SC, SD i SE.
12
ZONE 11 Soil=S A 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Soil=S B Soil=S C Soil=S D
Soil=S E AQ-EQ(E-W) 1
ZONE 2ASoil=S A
Spectral Accelwration [g]
Spectral Acceleration [g]
0.8 0.6 0.4 0.2 0
Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S E AQ-EQ(E-W)
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
ZONE 2B1 Soil=S A 1
ZONE 3Soil=S A
Spectral Acceleration [g]
0.8 0.6 0.4 0.2 0
Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S E AQ-EQ(E-W)
Spectral Acceleration [g]
0.8 0.6 0.4 0.2 0
Soil=S B Soil=S C Soil=S D Soil=S E AQ-EQ(E-W
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
Period [sec]
Period [sec]
Figura 2.20: Acceleratia spectral din 22 noiembrie 1995 a
cutremurului din Golful Aqaba, componenta E-W comparativ cu familia
de spectrelor de proiectare a rspunsului pentru zonele (1, 2A, 2B i
3). Pentru diferite tipuri de sol SA, SB, SC, SD i SE. 2.3.1.5
spectrele de rasponse inelastice a. Inelasticitatea
peste-amortizarea overdamping spectral.The Aqaba Earthquke 1995-N-S
componentSpectral Acceleration [g] 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3
The Aqaba Earthquke 1995-E-W component0.8 0.6 0.4 0.2
=2% =5% =7% =10% =15% =204
=2% =5% =7% =10% =15% =20%0 1 2 3 4
0
Spectral Velocity [cm/sec]
60 40 20 0
=2% =5% =7% =10% =15% =20%0 1 2 3 4
60 40 20 0
=2% =5% =7% =10% =15% =20%0 1 2 3 4
Spectral Displacement [cm]
20 15 10 5 0 0 1
=2% =5% =7% =10% =15% =20%
20 15 10 5
=2% =5% =7% =10% =15% =20%
2 Period [sec]
3
4
0
0
1
2 period [sec]
3
4
Figura 2.21: acceleartie overdamping spectral, viteze spectral i
deplasare overdamping spectral pentru rate de amortizare de
2,5,7,10,15 si 20%. 13
b. Constanta-Ductilitate Spectral inelastic.The Aqaba Earthquae
1995-N-S componentSpectral Accelration [g] 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
1EQ-1995 Duct.=1.0 Duct.=2.0 Duct.=4.0 Duct.=8.0 EQ-1995 Duct.=1.0
Duct.=2.0 Duct.=4.0 Duct.=8.0
The Aqaba Earthquae 1995-E-W component0.4 0.3 0.2 0.1EQ-1995
Duct.=1.0 Duct.=2.0 Duct.=4.0 Duct.=8.0
2
3
4
0
0
1
2
3EQ-1995 Duct.=1.0 Duct.=2.0 Duct.=4.0 Duct.=8.0
4
Spectral Velocity [cm/sec]
40 30 20 10 0 0 1
40 30 20 10 2 3 4 0 0 1EQ-1995 Duct.=1.0 Duct.=2.0 Duct.=4.0
Duct.=8.0
2
3
4
EQ-1995
Maximum Displacement [cm]
15 10 5 0
Duct.=1.0 Duct.=2.0 Duct.=4.0 Duct.=8.0
15 10 5 0
0
1
2 Period [sec]
3
4
0
1
2 Period [sec]
3
4
Figure2.22: Constanta-ductilitate inelastic a acceleraiei
spectrale, viteza i deplasarea cu ductilitatea deplasrii de 1.0,
2.0, 4.0 si 8.0.
Capitolul 3Aspectele cheie ale Codului iordanian de poiectarea
antiseismica
3.1 Criterii de selecie.3.1.1 Baze de proiectare.
Procedurile i limitrile pentru proiectarea structurilor se
determin lund n considerare zonarea seismic, caracteristici de
straturi, de ocupare, configurare, sistemul structural si nlimea, n
conformitate cu aceast seciune. 3.1.2 Combinaii de incarcari
Cldirile si alte structuri, precum i toate poriuni ale acestora
trebuie s fie concepute s reziste la combinaii de sarcin, efectul
cel mai critic se poate produce atunci cnd unul sau mai multe
dintre greutile care contribuie nu acioneaz. Toate sarcinile
aplicabile trebuie s fie luate n considerare, inclusiv cutremur si
vnt. 3.1.2.1 Structuri de beton. n cazul n care sarcina de
rezisten, factor de proiectare (proiectarea rezistenei) este
folosit, structurile i toate poriunile acestora trebuie s reziste
la efectele cele mai critice din urmtoarele combinaii de ncrcri
luate. 3.1.3 Straturi geologie i caracteristici ale ternului
Profiluri de tipuri de sol etichetate SA prin SF Tabelul 3.1
reprezint efectul condiiilor de sol pe mi carea terenului. 14
Table 3.1: Soil Profile Types Soil profile type SA SB SC SD SE
SF Soil profile Name/generic description Hard rock rock Very dense
soil and soft rock Stiff soil profile Soft soil profile Average
soil properties for top 30 m of soil profile Shear wave Standard
Undrained velocity penetration test Shear strength (m/s) (Kpa)
>1500 760-1500 360-760 >50 >100 180-360
