ความบอบบางของอาคารตัวอย่างในประเทศไทยเนื่องจากแผ่นดินไหว

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอความบอบบางเนื่องจากแผ่นดินไหว (seismic fragility) ของอาคาร ตัวอย่างในประเทศไทย ซึ่งเป็นอาคารเรียนสูง 8 ชั้น ความสูง 28 เมตร โครงสร้างเป็นโครงข้อแข็ง คอนกรีตเสริมเหล็ก (RC frame) มีลักษณะสม่ำเสมอในแนวดิ่งและค่อนข้าง สมมาตรในระนาบ ราบ โดยสร้างแบบจำลองของโครงสร้างที่จำลองพฤติกรรมการเสื่อมถอยของกำลังและสติฟเนส ของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงกระทำแบบวัฏจักร และวิเคราะห์หาค่าผลตอบสนอง ของโครงสร้างด้วยโปรแกรม OpenSees โดยวิธีการวิเคราะห์การตอบสนองของโครงสร้างไม่เชิง เส้นด้วยวิธีพลศาสตร์แบบประวัติเวลา (nonlinear response history analysis, NL-RHA) จากนั้นทำการวิเคราะห์โครงสร้างแบบพลศาสตร์ส่วนเพิ่ม (incremental dynamic analysis, IDA) ภายใต้หลักการวิศวกรรมแผ่นดินไหวเชิงสมรรถนะของโครงสร้าง (performance-based earthquake engineering, PBEE) และนำผลการวิเคราะห์ที่ได้ไปสร้างเส้นโค้งความบอบบาง (fragility curve) โดยการประมาณค่าพารามิเตอร์ด้วยวิธีความควรจะเป็นสูงสุด (maximum likelihood) เมื่อเปรียบเทียบผลที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยชุดคลื่นแผ่นดินไหวที่มีขนาดอยู่ระหว่าง 6.6–6.9 และมีระยะทางจากแหล่งกำเนิดถึงสถานีตรวจวัดมากกว่า 30 กิโลเมตร แต่ไม่เกิน 60 กิโลเมตร (Large-Magnitude-Large-distance, LMLR) กับชุดคลื่นแผ่นดินไหวที่มีขนาดในช่วง เดียวกัน แต่มีระยะทางจากแหล่งกำเนิดถึงสถานีตรวจวัด 15 ถึง 30 กิโลเมตร (Large- Magnitude-Small-distance, LMSR) พบว่าชุดคลื่นแผ่นดินไหว LMSR ทำให้โครงสร้างมีค่าการ ตอบสนอง, การกระจายตัวของผลตอบสนอง และความน่าจะเป็นที่จะทำให้โครงสร้างเกิดความ เสียหายหนักเกือบพังทลาย (collapse prevention) ที่ระดับความรุนแรงต่าง ๆ มากกว่าชุดคลื่น แผ่นดินไหว LMLR เมื่อสมมุติให้อาคารตั้งอยู่ที่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ โอกาสที่จะทำให้อาคาร ตัวอย่างเริ่มเกิดการครากในคานเท่ากับ 9.82% ในช่วงเวลา 50 ปี ซึ่งเป็นอายุการใช้งานของ อาคารโดยปกติ, โอกาสที่จะทำให้อาคารตัวอย่างเริ่มเกิดการครากในเสาเท่ากับ 0.31% ในช่วง เวลา 50 ปี และโอกาสที่จะทำให้อาคารตัวอย่างการเกิดการพังทลายมีค่าเท่ากับ 0.027% ในช่วง เวลา 50 ปี