Studying seismic displacement of a container crane by shaking table test and pushover analysis

Từ khóa:

Phổ phản ứng
Lịch sử thời gian gia tốc
Quy luật mô phỏng
Cảm biến biến dạng
Độ trôi cổng.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2025.vi.vol1-1

Tóm tắt:

Trong nghiên cứu này, phản ứng địa chấn của một cần cẩu container dưới tác động của chuyển động mặt đất đã được khảo sát bằng cách sử dụng thí nghiệm trên bàn rung với mô hình cần cẩu container tỷ lệ 1/20. Cần cẩu container tỷ lệ 1/20 được thiết kế và chế tạo theo các quy luật tương tự, sử dụng ba đại lượng độc lập như chiều dài hình học, gia tốc và mô đun đàn hồi để thiết kế cần cẩu container tỷ lệ 1/20. Động đất Pohang được sử dụng để đánh giá phản ứng địa chấn của cần cẩu container tỷ lệ 1/20 tại Trung tâm Nghiên cứu và Thử nghiệm Địa chấn, Trường Đại học Quốc gia Pusan, cơ sở Yangsan. Kết quả cho thấy rằng độ biến dạng lớn nhất ở chân biển xảy ra tại đỉnh của chân biển phía dưới. Khả năng dịch chuyển của cần cẩu container đã được đánh giá thông qua vị trí khung cổng. Cần cẩu container phản ứng trong phạm vi đàn hồi, với độ trượt của khung cổng khoảng 14,8 mm khi cần cẩu container chịu tác động của các chuyển động mặt đất với phổ phản ứng phù hợp với mức độ địa chấn Z1S4_2400.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1] Kosbab BD (2010). Seismic Performance Evaluation of Port Container Cranes Allowed To Uplift. Georgia Institute of Technology, 2010.

[2] Jacobs LD (2010). Shake Table Experiments for the Determination of the Seismic Response of Jumbo Container Cranes.

[3] Kanayama, T., Kashiwazaki, A., Shimizu, N., Nakamura, I., and Kobayashi N (1998). Large shaking table test of a container crane by strong ground excitation. Proc Press Vessel Pip Conf; PVP-Vol.36:243–9.

[4] Permanent International Association for Navigation Congresses (PIANC). Seismic Design Guidelines for Port Structures. Leiden, The Netherlands: A. A. Balkema; 2001.

[5] Nguyen VB, Huh J, Meisuh BK, Tran QH. Applied Ocean Research Shake Table Testing for the Seismic Response of a Container Crane with Uplift and Derailment. Appl Ocean Res n.d.

[6] Mills RS, Krawinkler H, Gere JM (1979). Model Tests on Earthquake Simulators Development and Implementation of Experimental Procedures. John A. Blume Earthquake Engineering Center, Dept. of Civil Engineering, Stanford University.

[7] Harris HG, Sabnis GM (1999). Structural modeling and experimental techniques. 2nd editio. Boca Raton: CRC Press.

[8] Moncarz PD, Krawinkler H (1981). Theory and Application of Experimental Model Analysis in Earthquake Engineering. John A. Blume Earthquake Engineering Center, Dept. of Civil Engineering, Stanford University; 1981.

[9] Jin YL, Li ZG (2012). Theoretical design and experimental verification of a 1/50 scale model of a quayside container crane. Proc Inst Mech Eng Part C J Mech Eng Sci 2012;226:1644–62. https://doi.org/10.1177/0954406211423603.

[10] Nguyen VB, Huh J, Meisuh BK, Tran QH (2021). Shake Table Testing for the Seismic Response of a Container Crane with Uplift and Derailment. Appl Ocean Res 2021;114:102811. https://doi.org/10.1016/j.apor.102811.

[11] Nguyen VB, Seo J, Huh J, Ahn J, Haldar A (2021). Seismic Response Investigation of 1/20 Scale Container Crane through Shake Table Test and Finite Element Analysis. Ocean Eng;234:109266. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.109266.

[12] Azeloglu CO, Edincliler A, Sagirli A (2014). Investigation of seismic behavior of container crane structures by shake table tests and mathematical modeling. Shock Vib;682647:9. https://doi.org/10.1155/2014/682647.

[13] Themelis S (2008). Pushover analysis for seismic assessment and design of structures. Edinburgh, Scotland.

[14] Inel M, Tjhin T, Aschheim A (2003). The significance of lateral load pattern in pushover analysis. Fifth Natl. Conf. Earthq. Eng.

[15] Mwafy AM, Elnashai AS (2000). Static Pushover versus dynamic collapse analysis of RC buildings. J Eng Struct;23:407–24.

[16] Moghaddam H, Hajirasouliha I (2006). An investigation on the accuracy of pushover analysis for estimating the seismic deformation of braced steel frames. J Comput Steel Res;62:343–51.

[17] Lawson RS, Vance V, Krawinkler H (1994). Nonlinear static pushover analysis - why, when and how? Proc. 5th US Conf. Earthq. Eng., Chicago IL:, p. 283–92.

[18] Federal Emergency Management Agency (FEMA). FEMA 356: Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Washington, D.C., USA: 2000.

[19] Federal Emergency Management Agency. FEMA 440: Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures. Washington, D.C., USA: 2005.

[20] Fajfar P (1999). Capacity spectrum method based on inelastic demand spectra. Earthq Eng Struct Dyn;28:979–93. https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9845(199909)28:9<979::AID-EQE850>3.0.CO;2-1.

[21]  European Committee for Standardisation. Eurocode 8 (EC8) Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. Brussels: 2004.

[22] Chopra AK, Rakesh KG (2000). Evaluation of NSP to estimate seismic deformation: SDF stytems. J Struct Eng;126:482–90.

[23] Mills RS, Krawinkler H, Gere JM (1979). Model Tests on Earthquake Simulators - Development and Implementation of Experimental Procedures. Stanford, California, USA.

[24] Korean Design Standard (KDS 17 10 00). Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology. 2018.

[25] Architectural Institue of Korea, Construction Policy Division, Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Korean Design Standard (KDS 41 10 15-2016). Seoul, Korea: 2016.

[26] Alatik L, Abrahamson N (2010). An improved method for nonstationary spectral matching. Earthq Spectra;26:601–17.https://doi.org/10.1193/1.3459159.

[27]  Hancock J, Watson-Lamprey J, Abrahamson NA, Bommer JJ, Markatis A, McCoy EMMA, et al (2006). An improved method of matching response spectra of recorded earthquake ground motion using wavelets. J Earthq Eng;10:67–89. https://doi.org/10.1080/13632460609350629.

[28] Federal Emergency Management Agency (FEMA). FEMA 283: Performance based seismic design of buildings. California, USA: 1996.

[29] Federal Emergency Management Agency (FEMA). FEMA 349: Action Plan for Performance Based Seismic Design. California, USA: 2000.

[30] Iai S, Ichii K (1998). Performance based design for port structures. Proc. UJNR 30th Jt. Meet. United States-Japan Panel Wind Seism. Eff., Gaithersburg: p. 1–13.

[31] Kosbab BD. Seismic Performance Evaluation of Port Container Cranes Allowed To Uplift. Georgia Institute of Technology, 2010.

[32]  American Society of Civil Engineers (ASCE). ASCE/SEI 41-13: Seismic Evaluation and Retrofit of Existing buildings. Reston, Virginia, USA: The American Society of Civil Engineers; 2013. https://doi.org/10.1061/9780784412855.