ผลของแบบจำลองผนังอิฐก่อต่อคาบการสั่นและผลตอบสนองของอาคารเนื่องจากแรงแผ่นดินไหว

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของแบบจำลองผนังอิฐก่อในโครงสร้างอาคาร ซึ่งจำลองด้วยค้ำยันรับแรงอัดเทียบเท่า (Equivalent strut) ต่อคาบการสั่นและผลตอบสนองเนื่องจากแรงแผ่นดินไหว ด้วยการวิเคราะห์การตอบสนองไม่เชิงเส้นแบบประวัติเวลา (Nonlinear Response History Analysis, NLRHA) โดยพิจารณาแบบจำลองอาคารสองลักษณะคือ แบบจำลองที่ใช้ค้ำยันเทียบเท่ามีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นตามข้อแนะนำการสร้างแบบจำลองไม่เชิงเส้น และแบบจำลองที่ใช้ค้ำยันเทียบเท่ามีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นปรับแก้ เพื่อให้แบบจำลองอาคารมีความคาบธรรมชาติตรงกับคาบธรรมชาติที่ได้จากการตรวจวัดอาคารจริง โดยศึกษาตัวอย่างอาคารจริงจำนวน 4 หลังที่มีความสูงระหว่าง 13.5 ถึง 60.4 เมตร และจำลองพฤติกรรมไม่เชิงเส้นของชิ้นส่วนโครงสร้างด้วยวิธีรูปตัดไฟเบอร์ (Fiber Section) วิเคราะห์ผลด้วยคลื่นแผ่นดินไหว 2 ชุดและมีการแบ่งย่อยระดับความรุนแรงของคลื่นแผ่นดินไหว เพื่อศึกษาผลตอบสนองของแบบจำลองอาคารภายใต้ระดับความรุนแรงที่แตกต่างกัน โดยคลื่นแผ่นดินไหวชุดแรกเป็นคลื่นแผ่นดินไหวที่ได้ถูกเลือกเพื่อให้แสดงความแตกต่างของผลตอบสนองของแบบจำลองอาคารทั้งสองรูปแบบได้อย่างชัดเจน ผลการศึกษาด้วยคลื่นแผ่นดินไหวชุดนี้พบว่าผลตอบสนองของแบบจำลองที่ปรับแก้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของค้ำยันเทียบเท่าเกิดแรงเฉือนในเสามากกว่าแบบจำลองที่ใช้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นตามข้อแนะนำการออกแบบ และคาบธรรมชาติมีการเพิ่มขึ้นเมื่อระดับความรุนแรงของแผ่นดินไหวเพิ่มสูงขึ้น สำหรับคลื่นแผ่นดินไหวชุดที่สองเป็นคลื่นแผ่นดินไหวจากฐานข้อมูล มยผ. 1301/1302-61 อภิปรายผลในรูปความเสียหายในแบบจำลองอาคาร รวมถึงการเปลี่ยนแปลงคาบการสั่นไหว ผลการศึกษา พบว่ากลุ่มแบบจำลองอาคารที่ใช้โมดูลัสยืดหยุ่นของค้ำยันเทียบเท่าตามค่าแนะนำการออกแบบ มีการเพิ่มขึ้นของคาบธรรมชาติที่ระดับความรุนแรงแผ่นดินไหวสูงสุด 11-58% เมื่อเปรียบเทียบกับคาบรรมชาติเริ่มต้นของแบบจำลองอาคาร ในขณะที่กลุ่มแบบจำลองอาคารที่ใช้โมดูลัสยืดหยุ่นของค้ำยันเทียบเท่าที่มีการปรับแก้ มีการเพิ่มขึ้นของคาบธรรมชาติที่ระดับความรุนแรงของแผ่นดินไหวสูงสุด 17-78% เมื่อเปรียบเทียบกับคาบธรรมชาติเริ่มต้นของแบบจำลอง การเพิ่มขึ้นของคาบธรรมชาติเนื่องจากแผ่นดินไหวของแต่ละอาคารมีความแตกต่างกันซึ่งพบว่าขึ้นอยู่กับระดับความเสียหายของแบบจำลองผนังอิฐก่อที่มีรูปแบบต่างกันในแต่ละอาคาร