ผลของแผ่นดินไหวต่อโครงสร้างอาคารในบริเวณกรุงเทพมหานคร

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาผลของแผ่นดินไหวต่อโครงสร้างอาคารในบริเวณกรุงเทพมหานคร โดยได้ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์สำเร็จ SIMQKE ทำการสร้างคลื่นความเร่งจำลองของแผ่นดินไหว ที่น่าจะเป็นจากข้อมูลสถิติแผ่นดินไหวในอดีตรวมทั้งพิจารณาการแผ่กระจายของคลื่นผ่านชั้นดินอ่อนในบริเวณกรุงเทพฯ คลื่นความเร่งจำลองที่ได้นี้นำไปใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างทางพลศาสตร์ แบบโครงสร้างที่ใช้ทำการวิเคราะห์เป็นโครงข้อแข็งสูง 4, 10 และ 20 ชั้น ซึ่งมี คาบธรรมชาติของอาคารอยู่ระหว่าง 0.4 -1.6 วินาที สำหรับโครงข้อแข็ง 20 ชั้นได้ พิจารณากรณีของโครงสร้างค่อนข้างอ่อนและโครงสร้างที่มีสติฟเนสมากกว่าปกติเล็กน้อย โครงข้อแข็งแต่ละโครงได้ทำการวิเคราะห์ภายใต้การกระทำของน้ำหนักบรรทุก แรงลมตามข้อบัญญัติ กรุงเทพมหานคร แรงแผ่นดินไหวตามข้อกำหนด ยู.บี.ซี. เขต 1 และการสั่นสะเทือนภายใต้คลื่นความเร่งจำลองของแผ่นดินไหว จากการศึกษาพบว่าสำหรับคาบครบรอบ 50 ปี ขนาดแผ่นดินไหวขนาดรุนแรงที่สุดที่มีความเป็นไปได้นั้นมีขนาด 5.9 ริคเตอร์ ภายใต้สมมุติฐานว่าจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ห่างจากบริเวณกรุงเทพฯ 150 กิโลเมตร และโดยการใช้ทฤษฎีการแผ่กระจายของคลื่นแผ่นดินไหวผ่านชั้นดินของ Kanai ได้ความเร่งสูงสูดที่พื้นผิวดิน 0.021 g จากการวิเคราะห์โครงสร้างภายใต้สภาวะต่าง ๆ พบว่าสำหรับอาคารที่สูงไม่มาก(ไม่เกินประมาณ 40 เมตร) แรงแผ่นดินไหวตามข้อกำหนด ยู.บี.ซี. เขต 1 ทำให้เกิดแรงภายในชิ้นส่วนมากกว่าผลจากแรงแผ่นดินไหวจำลอง (ที่มีโอกาสน่าจะเป็นจริง) กว่า 30% และ มากกว่าผลจากแรงลมประมาณ 10 -30% เมื่อโครงข้อแข็งมีความสูงมากขึ้น (ไม่เกิน 70 เมตร ซึ่งพิจารณาในการศึกษานี้) ผลของแรงลมและแรงแผ่นดินไหวตามข้อกำหนด ยู.บี.ซี. มีค่าใกล้เคียงกันโดยทั่วไป แต่ในชั้นบน ๆ ค่าโมเมนต์ในเสาและในคานจากแรงแผ่นดินไหวตาม ยู.บี.ซี.จะมีค่ามากกว่าประมาณ 15-20% สำหรับการสั่นสะเทือนภายใต้คลื่นแผ่นดินไหวจำลอง โครงข้อแข็งที่มีสติฟเนสมากจะเกิดแรงภายในชิ้นส่วนโดยทั่ว ๆไป น้อยกว่าผลจากแรงลมในอันดับของ 10% แต่โครงข้อแข็งที่อ่อน แรงภายในที่เกิดขึ้นจะลดลงมาก