Masonry structures had a great importance in the past in the construction field. A lot of masonry structures have been constructed around the globe like churches, mosques, museums and colosseum etc. Experimental studies and surveys have suggested that most of the masonry structures have failed structurally when they are subjected to high intensity Earthquakes. One of the types of masonry structures which have been give great attention are ‘Minarets’. Minaret is a slender structure which is built near the mosque surrounding. In this thesis, the main concern is to study the structural behavior of the Minaret of ‘Al-Umayyad Mosque’ against seismic actions located in the city of Aleppo, Syria. At present, the minaret is damaged. The minaret is to be built again with the same materials and geometrical characteristics but there are some restrictions over it. Thus, the main scope is to understand the structural behavior of minaret against seismic actions and on the basis of behavior of the minaret, the task is to provide strengthening interventions to make it safe against seismic actions that may act upon it in real life scenarios. For this purpose, numerical modelling of the structure is done. The software use for the modelling is Abacus. Finite element method (FEM) tool is used for the analysis using solid and shell elements. The analysis is performed on two types of models. 1) Complete minaret structure including outer boundary, central pillar and stairs. 2) Outer boundary only. The seismic analysis is performed for the combination of selfweight and earthquake excitation. The Response spectrum analysis is used for the purpose and the analysis is performed considering linear elastic material behavior. After carrying out the seismic response, the purpose is to find out the critical regions against seismic excitation and provide strengthening interventions against those critical regions. Moreover, the contribution provided by central pillar and stairs is also discussed by comparing the results from two models. Different types of strengthening interventions are defined which can increase response of the minaret against seismic excitations. The increase in the seismic response of the minaret is discussed in term of increase in the value of the peak ground acceleration (PGA).

Estratto astratto Le strutture in muratura avevano una grande importanza in passato nel campo delle costruzioni. Molte strutture in muratura sono state costruite in tutto il mondo come chiese, moschee, musei e colosseo ecc. Studi e indagini sperimentali hanno suggerito che la maggior parte delle strutture in muratura hanno fallito strutturalmente quando sono sottoposte a terremoti di alta intensità. Uno dei tipi di strutture in muratura che hanno prestato molta attenzione sono i 'Minareti'. Il minareto è una struttura snella costruita vicino alla moschea che circonda. In questa tesi, la preoccupazione principale è studiare il comportamento strutturale del Minareto della "Moschea di Al-Umayyad" contro le azioni sismiche nella città di Aleppo, in Siria. Allo stato attuale, il minareto è danneggiato. Il minareto deve essere ricostruito con gli stessi materiali e le stesse caratteristiche geometriche, ma ci sono alcune restrizioni su di esso. Pertanto, lo scopo principale è comprendere il comportamento strutturale del minareto contro le azioni sismiche e sulla base del comportamento del minareto, il compito è quello di fornire interventi di rafforzamento per renderlo sicuro contro le azioni sismiche che possono agire su di esso in scenari di vita reale. A tale scopo, viene eseguita la modellazione numerica della struttura. L'uso del software per la modellazione è Abacus. Lo strumento Metodo ad elementi finiti (FEM) viene utilizzato per l'analisi utilizzando elementi solidi e shell. L'analisi viene eseguita su due tipi di modelli. 1) Struttura minareto completa comprendente confine esterno, pilastro centrale e scale. 2) Solo contorno esterno. L'analisi sismica viene eseguita per la combinazione di auto-peso e eccitazione del terremoto. L'analisi dello spettro di risposta viene utilizzata per lo scopo e l'analisi viene eseguita considerando il comportamento del materiale elastico lineare. Dopo aver eseguito la risposta sismica, lo scopo è scoprire le regioni critiche contro l'eccitazione sismica e fornire interventi di rinforzo contro quelle regioni critiche.Inoltre, il contributo fornito dal pilastro centrale e dalle scale viene anche discusso confrontando i risultati di due modelli. Sono definiti diversi tipi di interventi di rinforzo che possono aumentare la risposta del minareto contro le eccitazioni sismiche. L'aumento della risposta sismica del minareto è discusso in termini di aumento del valore dell'accelerazione di picco del terreno (PGA).

Understanding the structural bahavior of Al-Umayyad Mosque of Aleppo, Syria and providing strengthening interventions against seismic excitations

AMIR, MUHAMMAD
2017/2018

Abstract

Masonry structures had a great importance in the past in the construction field. A lot of masonry structures have been constructed around the globe like churches, mosques, museums and colosseum etc. Experimental studies and surveys have suggested that most of the masonry structures have failed structurally when they are subjected to high intensity Earthquakes. One of the types of masonry structures which have been give great attention are ‘Minarets’. Minaret is a slender structure which is built near the mosque surrounding. In this thesis, the main concern is to study the structural behavior of the Minaret of ‘Al-Umayyad Mosque’ against seismic actions located in the city of Aleppo, Syria. At present, the minaret is damaged. The minaret is to be built again with the same materials and geometrical characteristics but there are some restrictions over it. Thus, the main scope is to understand the structural behavior of minaret against seismic actions and on the basis of behavior of the minaret, the task is to provide strengthening interventions to make it safe against seismic actions that may act upon it in real life scenarios. For this purpose, numerical modelling of the structure is done. The software use for the modelling is Abacus. Finite element method (FEM) tool is used for the analysis using solid and shell elements. The analysis is performed on two types of models. 1) Complete minaret structure including outer boundary, central pillar and stairs. 2) Outer boundary only. The seismic analysis is performed for the combination of selfweight and earthquake excitation. The Response spectrum analysis is used for the purpose and the analysis is performed considering linear elastic material behavior. After carrying out the seismic response, the purpose is to find out the critical regions against seismic excitation and provide strengthening interventions against those critical regions. Moreover, the contribution provided by central pillar and stairs is also discussed by comparing the results from two models. Different types of strengthening interventions are defined which can increase response of the minaret against seismic excitations. The increase in the seismic response of the minaret is discussed in term of increase in the value of the peak ground acceleration (PGA).
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
25-lug-2018
2017/2018
Estratto astratto Le strutture in muratura avevano una grande importanza in passato nel campo delle costruzioni. Molte strutture in muratura sono state costruite in tutto il mondo come chiese, moschee, musei e colosseo ecc. Studi e indagini sperimentali hanno suggerito che la maggior parte delle strutture in muratura hanno fallito strutturalmente quando sono sottoposte a terremoti di alta intensità. Uno dei tipi di strutture in muratura che hanno prestato molta attenzione sono i 'Minareti'. Il minareto è una struttura snella costruita vicino alla moschea che circonda. In questa tesi, la preoccupazione principale è studiare il comportamento strutturale del Minareto della "Moschea di Al-Umayyad" contro le azioni sismiche nella città di Aleppo, in Siria. Allo stato attuale, il minareto è danneggiato. Il minareto deve essere ricostruito con gli stessi materiali e le stesse caratteristiche geometriche, ma ci sono alcune restrizioni su di esso. Pertanto, lo scopo principale è comprendere il comportamento strutturale del minareto contro le azioni sismiche e sulla base del comportamento del minareto, il compito è quello di fornire interventi di rafforzamento per renderlo sicuro contro le azioni sismiche che possono agire su di esso in scenari di vita reale. A tale scopo, viene eseguita la modellazione numerica della struttura. L'uso del software per la modellazione è Abacus. Lo strumento Metodo ad elementi finiti (FEM) viene utilizzato per l'analisi utilizzando elementi solidi e shell. L'analisi viene eseguita su due tipi di modelli. 1) Struttura minareto completa comprendente confine esterno, pilastro centrale e scale. 2) Solo contorno esterno. L'analisi sismica viene eseguita per la combinazione di auto-peso e eccitazione del terremoto. L'analisi dello spettro di risposta viene utilizzata per lo scopo e l'analisi viene eseguita considerando il comportamento del materiale elastico lineare. Dopo aver eseguito la risposta sismica, lo scopo è scoprire le regioni critiche contro l'eccitazione sismica e fornire interventi di rinforzo contro quelle regioni critiche.Inoltre, il contributo fornito dal pilastro centrale e dalle scale viene anche discusso confrontando i risultati di due modelli. Sono definiti diversi tipi di interventi di rinforzo che possono aumentare la risposta del minareto contro le eccitazioni sismiche. L'aumento della risposta sismica del minareto è discusso in termini di aumento del valore dell'accelerazione di picco del terreno (PGA).
Tesi di laurea Magistrale
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Descrizione: "Understanding the structural behavior of the minaret of Al-Umayyad Mosque of Aleppo, Syria and providing strengthening interventions against seismic excitations"
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/141588