Ágrip

Járnbentir steinsteyptir burðarveggir eru algengasta burðarformið í íslenskum húsbyggingum. Frá ómunatíð hafa kröftugir jarðskjálftar reglulega riðið yfir í helstu brotabeltum landsins og reynt á menn, mannvirki og innviði. Til að meta áhrif jarðskjálfta á mannvirki er gagnlegt að hafa aðgang að áreiðanlegum reiknilíkönum sem eru mismunandi eftir því hvers konar mannvirki er verið að greina. Svokallað bitastangalíkan hefur á undanförnum árum verið þróað erlendis til að herma hegðun steinsteyptra burðarveggja.

Reiknilíkan af þessari gerð var nýlega notað við Háskóla Íslands til að herma tilraunir þar sem tvær gerðir af stoðveggjum voru álagsprófaðar. Í jarðskjálftaverkfræði er þekkt að halda svokallaðar blindtilraunakeppnir þar sem burðarvirki eru álagsprófuð við stigvaxandi álag. Fyrirkomulagið í slíkri keppni er þannig að þátttakendur fá allar upplýsingar um hönnun prófstykkis en eiga síðan að nota eigin reiknilíkön til að spá fyrir hegðun og brotmynd burðarvirkisins án þess að þekkja tilraunaniðurstöður.

Nýlega fór fram alþjóðleg tvískipt blindtilraunakeppni. Fyrri hlutinn var haldinn árið 2022 í UCLouvain háskólanum í Belgíu, þar sem tveir eins U-laga veggir úr járnbentri steinsteypu, með lyftukjarna í þriggja hæða byggingu sem fyrirmynd, voru prófaðir með stigvaxandi stöðuálagi gangvart bæði beygju- og vinduáraun. Seinni hluti keppninnar fór svo fram í Portúgal árið 2024. Þar var samskonar U-laga burðarveggur prófaður á hristiborði gagnvart kvikri jarðskjálftahreyfingu með mismunandi ákefð.

Rannsóknahópur frá Háskóla Íslands tók þátt í þessum seinni hluta keppninnar og notaði bitastangalíkan og opna hugbúnaðinn OpenSees til að spá fyrir jarðskjálftasvörun prófstykkisins. Í greininni er fjallað um notkun á bitastangalíkaninu til að herma tilraunaniðurstöður úr stoðveggjarannsókninni og til að spá fyrir um niðurstöður úr seinni hluta blindtilraunakeppninnar. Eftir að tilraunaniðurstöður lágu fyrir var líkanið endurbætt til ná betri árangri. Heilt yfir gekk vel að herma niðurstöður úr öllum tilraununum og mikilvæg reynsla og aukin færni fékkst úr rannsóknaverkefninu.