Phương pháp đẩy năng lượng hai chiều như một cách tiếp cận nhanh để xác định đường cong IDA xấp xỉ dưới tác động động đất hai trục: Đánh giá cho các tòa nhà trung và cao tầng

Bulletin of Earthquake Engineering - Tập 20 - Trang 2565-2587 - 2022
Sahman Soleimani1, Abdolreza S. Moghadam2, Armin Aziminejad3
1School of Engineering and Built Environment, Griffith University, Queensland, Australia
2International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran
3Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Tóm tắt

Bài báo này đánh giá độ chính xác của quy trình đẩy năng lượng hai chiều (BEP) trong việc dự đoán các kết quả phân tích động lực gia tăng (IDA) xấp xỉ cho các cấu trúc trung và cao tầng. BEP cung cấp các đường cong IDA xấp xỉ dưới ảnh hưởng đồng thời của hai thành phần lực ngang của chuyển động đất và áp dụng cho cả các tòa nhà có hình dạng đối xứng và không đối xứng. Phương pháp này đã chứng minh tính hữu ích của nó trong các tòa nhà thấp tầng, và nghiên cứu này nhằm đánh giá tính phù hợp của nó cho các cấu trúc trung và cao tầng. Sáu cấu trúc thép đã được xem xét trong đánh giá này, chia thành hai nhóm gồm các tòa nhà 9 tầng và 20 tầng, với mỗi nhóm gồm một tòa nhà đối xứng, một tòa nhà không đối xứng theo một chiều và một tòa nhà không đối xứng theo hai chiều. Việc đánh giá được thực hiện cho 22 cặp hồ sơ chuyển động đất xa. Kết quả cho thấy rằng độ chính xác của phương pháp là đáng hài lòng để tạo ra các đường cong IDA xấp xỉ cho tất cả các mô hình cấu trúc. Phương pháp có độ chính xác tương tự ở các mô hình không đối xứng như ở các mô hình đối xứng, mặc dù độ chính xác có xu hướng giảm khi chiều cao của tòa nhà tăng lên. BEP cũng cung cấp ước lượng hợp lý về các yêu cầu ở cả 'phía linh hoạt' và 'phía cứng' của các tòa nhà không đối xứng cũng như các yêu cầu theo chiều cao của các tòa nhà.

Từ khóa

#BEP #IDA #động đất #cấu trúc trung tầng #cấu trúc cao tầng #phương pháp đánh giá

Tài liệu tham khảo

Azarbakht A, Dolšek M (2007) Prediction of the median IDA curve by employing a limited number of ground motion records. Earthq Eng Struct Dynam 36(15):2401–2421 Azarbakht A, Dolšek M (2011) Progressive incremental dynamic analysis for first-mode dominated structures. J Struct Eng 137(3):445–455 Baltzopoulos G, Baraschino R, Iervolino I, Vamvatsikos D (2017) SPO2FRAG: software for seismic fragility assessment based on static pushover. Bull Earthq Eng 15(10):4399–4425 Birzhandi MS, Halabian AM (2017) Application of 2DMPA method in develpoing fragility curves of plan-asymmetric structures. Eng Struct 153:540–549 Birzhandi MS, Halabian AM (2018) A new simplified approach for assessing nonlinear seismic response of plan-asymmetric structures considering soil-structure interaction. Bull Earthq Eng 16(12):6013–6046 Birzhandi MS, Halabian AM (2020) Fast fragility analysis of plan-asymmetric structures considering soil-structure interaction using flexible base 2 degrees of freedom modal pushover analysis (F2MPA). Soil Dyn Earthq Eng 138:106270 Bobadilla H, Chopra AK (2008) Evaluation of the MPA procedure for estimating seismic demands: RC-SMRF buildings. Earthq Spectra 24(4):827–845 Brozovič M, Dolšek M (2014) Envelope-based pushover analysis procedure for the approximate seismic response analysis of buildings. Earthq Eng Struct Dynam 43(1):77–96 Chopra, A. K. (2011). "Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering." Prentice-Hall international series in civil engineering and engineering mechanics. Chopra AK, Goel RK (2002) A modal pushover analysis procedure for estimating seismic demands for buildings. Earthq Eng Struct Dynam 31(3):561–582 CSI (2011). PERFORM 3D . User Guide v5, Non-linear Analysis and Performance Assessment for 3D Structures, Computers and Structures, Inc. Berkeley, CA. Dolšek, M. and P. Fajfar (2004). IN2-A simple alternative for IDA. 13th world conference on earthquake engineering. Vancouver, B.C., Canada. Dolšek M, Fajfar P (2007) Simplified probabilistic seismic performance assessment of plan-asymmetric buildings. Earthq Eng Struct Dynam 36(13):2021–2041 El-Tawil S, Deierlein GG (2001) Nonlinear analysis of mixed steel-concrete frames. I: element formulation. J Struct Eng 127(6):647–655 Fajfar P (2000) A nonlinear analysis method for performance-based seismic design. Earthq Spectra 16(3):573–592 FEMA (2005). Improvement of nonlinear static seismic analysis procedures. FEMA-440, Redwood City, Federal Emergency Management Agency. FEMA (2009). Quantification of Building Seismic Performance Factors. FEMA P695, Washington, DC, Federal Emergency Management Agency. Gupta A, Krawinkler H (1999) Seismic demands for the performance evaluation of steel moment resisting frame structures. Stanford University Stanford Han SW, Chopra AK (2006) Approximate incremental dynamic analysis using the modal pushover analysis procedure. Earthq Eng Struct Dynam 35(15):1853–1873 Hernandez-Montes E, Kwon O-S, Aschheim MA (2004) An energy-based formulation for first-and multiple-mode nonlinear static (pushover) analyses. J Earthq Eng 8(1):69–88 Kostinakis K, Athanatopoulou A (2016) Incremental dynamic analysis applied to assessment of structure-specific earthquake IMs in 3D R/C buildings. Eng Struct 125:300–312 Lagaros ND (2010) Multicomponent incremental dynamic analysis considering variable incident angle. Struct Infrastruct Eng 6(1–2):77–94 Lin JL, Tsai KC (2007) Simplified seismic analysis of asymmetric building systems. Earthq Eng Struct Dynam 36(4):459–479 Peruš I, Klinc R, Dolenc M, Dolšek M (2013a) A web-based methodology for the prediction of approximate IDA curves. Earthq Eng Struct Dyn 42(1):43–60 Peruš I, Klinc R, Dolenc M, Dolšek M (2013) Innovative computing environment for fast and accurate prediction of approximate IDA curves computational methods in earthquake engineering. Springer, New York Reyes-Salazar A, Juarez-Duarte JA, Lopez-Barraza A, Velazquez-Dimas JI (2004) Combined effect of the horizontal components of earthquakes for moment resisting steel frames. Steel Compos Struct 4(3):189–209 Reyes-Salazar A, Valenzuela-Beltran F, Bojorquez E, Lopez-Barraza A (2012) Accuracy of combination rules and individual effect correlation: MDOF vs SDOF systems. Steel Compos Struct 12(4):353–379 Reyes-Salazar A, Valenzuela-Beltran F, de Leon-Escobedo D, Bojorquez-Mora E, López-Barraza A (2016) Combination rules and critical seismic response of steel buildings modeled as complex MDOF systems. Earthq Struct 10(1):211–238 Reyes JC, Chopra AK (2011) Three-dimensional modal pushover analysis of buildings subjected to two components of ground motion, including its evaluation for tall buildings. Earthq Eng Struct Dyn 40(7):789–806 Saedi-Daryan A, Soleimani S, Hasanzadeh M (2018) Extension of the modal pushover analysis to assess structures exposed to blast load. J Eng Mech 144(3):04018006 Saedi Daryan A, Soleimani S, Ketabdari H (2017) "A modal nonlinear static analysis method for assessment of structures under blast loading. J Vibr Control. 5:1077546317708517 Soleimani S, Aziminejad A, Moghadam A (2017) Extending the concept of energy-based pushover analysis to assess seismic demands of asymmetric-plan buildings. Soil Dyn Earthq Eng 93:29–41 Soleimani S, Aziminejad A, Moghadam A (2018) Approximate two-component incremental dynamic analysis using a bidirectional energy-based pushover procedure. Eng Struct 157:86–95 Vamvatsikos D, Cornell CA (2002) Incremental dynamic analysis. Earthq Eng Struct Dyn 31(3):491–514 Vamvatsikos D, Cornell CA (2005) Direct estimation of seismic demand and capacity of multidegree-of-freedom systems through incremental dynamic analysis of single degree of freedom approximation 1. J Struct Eng 131(4):589–599