ผลตอบสนองของอาคารต่อแผ่นดินไหวในเขตกรุงเทพมหานคร

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเปรียบเทียบผลตอบสนองของอาคารต่อแผ่นดินไหวในเขตกรุงเทพมหานครที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างภายใต้การกระทำของแผ่นดินไหวโดยใช้ทฤษฎีในการวิเคราะห์ ส่องทฤษฎี คือ ทฤษฎีสถิตศาสตร์ (Statics) และทฤษฎีพลศาสตร์ (Dynamics) การวิเคราะห์โครงสร้างในงานวิจัยนี้ใช้วิธีอินติเกรตโดยตรง (Direct Integration Method) วิธีค่าสูงสุดของการตอบสนอง (Response Spectrum) และวิธีแรงสถิตศาสตร์เทียบเท่า (Equivalent Static Force Method) ตามหลักการของ UBC ในการวิเคราะห์โดยวิธีอินติเกรตโดยตรงใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวที่ได้จำลองโดยอาศัยค่าความรุนแรงของแผ่นดินไหวที่มากที่สุดในเอกสารอ้างอิงที่ (19) ของกรมอุตุนิยมวิทยา ระหว่างปี พ.ศ. 2455 ถึง พ.ศ. 2532 โดยมีค่าความเร่งสูงสุดที่ระดับผิวดินเท่ากับ 0.058g เมตร/ วินาที2 ส่วนการวิเคราะห์โดยวิธีค่าสูงสุดของการตอบสนองใช้กราฟค่าสูงสุดของการตอบสนองในเอกสารอ้างอิงที่ (18) ซึ่งได้จากข้อมูลแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจริงในเขตกรุงเทพมหานคร ในการวิเคราะห์ผลลัพธ์ ได้นำหลักทฤษฎีพลศาสตร์มาประยุกต์กับไมโครคอมพิวเตอร์ และได้พัฒนาโปรแกรมวิเคราะห์โครงสร้างระบบ เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์สามารถกระทำได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ใช้วิธีการทำซ้ำในสเปซย่อย (Subspace Iteration Method) ในการแก้ปัญหาเจาะจง (Eigenproblem) และใช้วิธี Square Root Sum Square เพื่อวิเคราะห์หาการตอบสนองของโครงสร้างโดยวิธีค่าสูงสุดของการตอบสนอง (Response Spectrum) จากการศึกษาพบว่า ผลลัพธ์ที่ได้จากโปรแกรมที่ได้จากการวิจัย สามารถให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจเมื่อเปรียบเทียบกับโปรแกรม ETABS ซึ่งใช้วิธี Root Mean Square พิจารณา 2 มิติ จะมีความคลาดเคลื่อนของระยะเอนด้านข้างและแรงภายใน ประมาณ 0.30-7.89 เปอร์เซ็นต์ แต่เมื่อพิจารณา 3 มิติจะมีความคลาดเคลื่อนสำหรับระยะเอนด้านข้างและแรงภายในในช่วง 0.10-17.80 เปอร์เซ็นต์ โดยการพิจารณาผลไม่เกิด 3 โหมด ผลการเปรียบเทียบผลการตอบสนอง ซึ่งพิจารณาผลการรวมโหมดพบว่าการรวมโหมด 3 โหมดจะมีความถูกต้องมากเพียงพอ นอกจานี้สำหรับอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 7.15 ชั้น ผลการวิเคราะห์โดยวิธีสถิตศาสตร์เทียบเท่าตามวิธีของ UBC โดยให้กรุงเทพอยู่ในโซน 1 จะให้ค่าการตอบสนองที่มากกว่าวิธีค่าสูงสุดของการตอบสนอง