Seismic Fragility Analysis of Existing Old Newari Brick Masonry Building in Pokhara Valley

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Most of the building stock in Nepal is based on masonry construction, which includes monumental, administrative, and residential structures. These structures are vulnerable during earthquakes, as evidenced by the massive structural damage, loss of human life, and property damage due to a lack of proper assessment and appropriate strengthening measures. An analysis of the seismic vulnerability of existing old Newari brick masonry buildings in the Pokhara Valley is presented. These buildings were built using indigenous knowledge and technology. The investigation is based on analytical studies, with some material properties obtained from field tests. Proper modeling of a masonry structure is crucial for reliable seismic resistance and structural design. However, modeling a real masonry structure is a challenging and computationally demanding task due to its complicated framework, requiring in-depth knowledge, realistic material properties, and relevant information. The aim of this research is to assess the seismic performance of old Newari masonry buildings using stress level and fragility curves. The research issues are addressed analytically through linear time history analysis using the finite element program-based software Sap 2000 v20. In dynamic analysis, numerical building models were subjected to three synthetic earthquakes. The performance status of the building based on various stress levels is evaluated, and weak regions are identified. The fragility curve of the structure is assessed, considering the ground motion parameters in the locality. The fragility function is plotted with the probability of failure at an interval of 0.10 g. The results of the analysis highlight that the studied structure is vulnerable compared to the codal provisions and standard recommendations.

Авторлар туралы

Krishna Chapagain

Pokhara University

Email: krishnachapagain1234567@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-7964-8601

Post Graduate Student, M.Sc. in Structural Engineering, School of Engineering

Pokhara, Federal Democratic Republic of Nepal

Hemchandra Chaulagain

Pokhara University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: hchaulagain@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9483-5652

Ph.D., Associate Professor, School of Engineering

Pokhara, Federal Democratic Republic of Nepal

Әдебиет тізімі

  1. Ghimire N., Chaulagain H. Seismic vulnerability assessment of reinforced concrete school building in Nepal. Asian Journal of Civil Engineering. 2021;22:249-262. https://doi.org/10.1007/s42107-020-00311-6
  2. Gautam D., Rodrigues H., Bhetwal K., Neupane, P., Sanada, Y. Common structural and construction deficiencies of Nepalese buildings. Innovation Infrastructure Solution. 2016;1(1). https://doi.org/10.1007/s41062-016-0001-3
  3. Adhikari R.K., D’Ayala D. 2015 Nepal earthquake: seismic performance and post-earthquake reconstruction of stone in mud mortar masonry buildings. Bulletin of Earthquake Engineering. 2020;18:3863-3896. https://doi.org/10.1007/s10518-020-00834-y
  4. Nazeer T.N., Job T. Behaviour and strength assessment of masonry prism. Case Studies in Construction Materials. 2017;7:11-18. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2017.12.007
  5. Thomas J. Concrete block reinforced masonry wall panels subjected to out-of-plane monotonic lateral loading. In Proceedings of National Conference on Recent Advances in Structural Engineering. Hyderabad, India, 2006. p. 123-129.
  6. Varum H., Tarque N., Silveira D., Camata G., Lobo B., Blondet M., Costa A. Structural behaviour and retrofittingof adobe masonry buildings. In M.F. Ruiz, F.R. López (Eds.), Structural rehabilitation of old buildings. Springer, Berlin, Heidelberg. 2014. p. 37-75.
  7. Costigan A., Pavía S., Kinnane O. An experimental evaluation of prediction models for the mechanical behavior of unreinforced, lime-mortar masonry under compression. Journal of Building Engineering. 2015;4:283-294. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2015.10.001
  8. Parajuli R.R., Kiyono J. Ground motion characteristics of the 2015 Gorkha earthquake, survey of damage to stonemasonry structures and structural field tests. Frontiers in Built Environment. 2015;123. https://doi.org/10.3389/fbuil.2015.00023
  9. Endo Y., Yamaguchi K., Hanazato T., Mishra C. Characterisation of mechanical behaviour of masonry composedof fired bricks and earthen mortar. Engineering Failure Analysis. 2020;109:104280. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal. 2019.104280
  10. Parajuli R.R., Furukawa A., Gautam D. Experimental characterization of monumental brick masonry in Nepal. Structures. 2020;28:1314-1321. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.09.065
  11. Parajuli H.R. Determination of mechanical properties of the Kathmandu World Heritage brick masonry buildings. In Proceedings of the World Conference on Earthquake Engineering. Kyoto, Japan; 2012.
  12. Akkar S., Sucuoglu H., Yakut A., Eeri М., Yakut A. Displacement-based fragility functions for low and mid-rise ordinary concrete buildings. Earthquake Spectra. 2005;21(4):901-927. https://doi.org/10.1193/1.2084232
  13. Dumova-Jovanoska E. Fragility curves for reinforced concrete structures in Skopje region. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2000;19(6):455-466. https://doi.org/10.1016/S0267-7261(00)00017-8
  14. Kircil M., Polat Z. Fragility analysis of mid-rise R/C frame buildings. Engineering Structures. 2006;28(9):1335- 1345. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.01.004
  15. Jiang H., Lu X., Chen L. Seismic Fragility Assessment of RC Moment-Resisting Frame Designed According to Current Chinese Seismic Design Code. Journal of Asia Architecture and Building Engineering. 2012;11(1):153-160. https://doi.org/10.3130/jaabe.11.153
  16. Ahmad N. Fragility Functions and Loss Curves for Deficient and Haunch-Strengthened RC Frames. Journal of Earthquake Engineering. 2019;26(1):1-30. https://doi.org/10.1080/13632469.2019.1698478
  17. Lagomarsino S., Giovinazzi S. Macroseismic and mechanical models for the vulnerability and damage assessment of current buildings. Bulletin of Earthquake Engineering. 2006;4(4):415-443. https://doi.org/10.1007/s10518-006-9024-z
  18. Asteris P.G., Chronopoulos M.P., Chrysostomou C.Z., Varum H., Plevris V., Kyriakides N., Silva V. Seismic vulnerability assessment of historical masonry structural systems. Engineering Structures. 2014;62-63:118-134. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.01.031
  19. Dipasquale L., Rovero L., Fratini F. Ancient stone masonry constructions. In: Nonconventional and Vernacular Construction Materials. Florence, Italy, 2020. p. 403-435. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102704-2.00015-9
  20. Ortega J., Vasconcelos G., Rodrigues H., Correia M.A vulnerability index formulation for the seismic vulnerability assessment of vernacular architecture. Engineering Structures. 2019;196(11):109381. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109381
  21. Tzamtzis A.D., Asteris P.G. Finite element Analysis of Masonry Structures: Part-1. Review of previous Work. In: Proceedings of the Ninth North American Masonry Conference. Clemson, South Carolina, USA; 2003.
  22. Parajuli H.R. Dynamic Analysis of low strength masonry houses based on the site-specific earthquake ground motion. PhD Thesis, Kyoto University; 2009.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».