Vulnerability assessment and strengthening of R.C. buildings non-seismically designed

Abstract

The seismic vulnerability associated with existing buildings, constructed until the late 1970’s, in urban areas in most southern European countries, with moderate to high seismic risk, is of extreme importance. In that period, reinforced concrete buildings were designed and constructed without considering earthquake provisions, constituting a significant risk. Recent major earthquakes around the world have evidenced that this type of existing buildings lacking appropriate seismic resisting characteristics are very vulnerable. Their retrofit should be made in order to reduce vulnerability, and consequent risk, to currently accepted levels. Despite the evident advantages of a refined non-linear dynamic structural fibre modelling, it must be admitted that this approach can frequently become elaborated and costly. Simplified non-linear static models considering just one DOF (such the Capacity Spectrum Method) are frequently not able to assess accurately irregular structural systems. These facts sustain the development of less complicated structural models without debasing the essential features of dynamic response. It is demonstrated a recently proposed simplified methodology for nonlinear dynamic analysis of buildings based on the multi-modal spectral seismic response, and an optimisation tool for the strengthening design of existing buildings.

Seismická zranitelnost existujících budov postavených do roku 1970 v městských oblastech většiny jihoevropských zemí, s mírnými až vysokými seismickými riziky, je krajně důležitá. V té době se železobetonové budovy navrhovaly a stavěly bez ohledu na zemětřesení a představují tak významné riziko. Nedávná velká zemětřesení po celém světě dokázala, že existující budovy tohoto typu, které nemají vhodnou odolnost proti zemětřesení, jsou velmi zranitelné. Jejich modernizace má snížit jejich zranitelnost a z ní plynoucí riziko na dnes přijatelnou úroveň. Přes zřejmé výhody propracovaného nelineárního dynamického modelování konstrukčního vlákna je nutno připustit, že tato metoda může být někdy pracná a nákladná. Zjednodušené nelineární statické modely, které berou v úvahu právě jednu DOF (jako je metoda kapacitního spektra) nejsou často schopny přesně stanovit nepravidelné konstrukční systémy. Tyto skutečnosti podporují vývoj méně složitých strukturálních modelů, aniž by snižovaly základní rysy dynamické odezvy. Demonstruje to nedávno navržená zjednodušená metoda nelineární dynamické analýzy budov založená na multimodální spektrální seismické odezvě, a optimalizační nástroj pro navrhování zesílení existujících budov.