view in publisher's site

Resilience-based methodologies for design of steel structures equipped with dissipative devices

Highlights•Definition and application of two different seismic resilience-based methodologies for design.•Identification of best design solution for design of dissipative devices from the resilience perpective.•Comparison between the two methodologies in terms of: level of information needed, type of modelling, structural analysis, seismic input, damage models, damage consequences.•Carry out final evaluation on the reliability and applicability of the two methodologies.AbstractIn recent decades, numerous contributions have made it possible to implement seismic risk analysis in terms of resilience in order assessing direct and indirect losses both in a short and long-term perspective and in relation to the recovery capacity of buildings. Quantitative approaches to resilience typically require to extend the Performance Based Earthquake Engineering, PBEE, risk analysis framework introducing damage consequences for each relevant component (i.e. structural and non-structural elements, equipment) of the building layout in terms of recovery procedures and the respective times and economic and non-economic efforts. Resilience analysis methodologies can differ from each other for the level of information available in relation to the components of the building and the characterization of their seismic behavior. Refined analysis typically needs an amount of information hardly available in a short time, in which a simplified methodology based on less information required and less algorithm complexity can be more advantageous.The present work aims at investigating the effects of using two resilience analysis methodologies, based on different level of information, for the design optimization of a seismic dissipative system for office six-floor building with steel structure. Dissipative system consists in special braces-frames connections with replaceable energy dissipation elements (they are therefore called DRDs - Dissipative Replaceable Devices). Different structural solutions, defined from different geometrical and mechanical setting combination for devices, were considered. For both methodologies, simulation-based procedure were developed in order to collect best design solutions in terms of resilience behaviour.The two methodologies, named DEEP and RAPID, respectively the refined and the simplified ones, differ in the type of modelling, structural analysis, seismic input, damage models and consequences and extension of evaluable scenarios field. Although they are not completely and directly comparable due to the aforementioned differences, it has been possible to find similarities that confirm the mutual reliability of the two methodologies and give indications on their use.

روش‌های مبتنی بر انعطاف‌پذیری برای طراحی سازه‌های فولادی مجهز به ابزارهای اتلافی

نکات برجسته * تعریف و کاربرد دو روش مختلف مبتنی بر انعطاف‌پذیری لرزه‌ای برای طراحی. * شناسایی بهترین راه‌حل طراحی برای طراحی دستگاه‌های اتلافی ناشی از انعطاف‌پذیری. * مقایسه بین دو روش از نظر سطح اطلاعات مورد نیاز، نوع مدل‌سازی، تحلیل سازه، ورودی لرزه‌ای، مدل‌های آسیب، پیامدهای آسیب. * انجام ارزیابی نهایی در مورد قابلیت اطمینان و کاربردی بودن این دو روش. * عملکرد در دهه‌های اخیر، کاره‌ای زیادی امکان اجرای تحلیل خطر لرزه‌ای از نظر تاب آوری را به منظور ارزیابی تلفات مستقیم و غیر مستقیم هم در یک چشم‌انداز کوتاه‌مدت و هم بلند مدت و در ارتباط با ظرفیت بازیابی ساختمان‌ها فراهم کرده‌است. رویکردهای کمی برای تاب آوری معمولا نیازمند گسترش عملکرد مبتنی بر مهندسی زلزله، PBEE، چارچوب تحلیل ریسک است که پیامدهای آسیب را برای هر جز مرتبط (یعنی عناصر سازه‌ای و غیر سازه‌ای، تجهیزات)از طرح ساختمان از نظر روش‌های بازیابی و زمان‌های مربوطه و تلاش‌های اقتصادی و غیر اقتصادی معرفی می‌کند. روش‌های تجزیه و تحلیل تاب آوری می‌تواند برای سطح اطلاعات موجود در رابطه با اجزای ساختمان و توصیف رفتار لرزه‌ای آن‌ها متفاوت باشد. تحلیل اصلاح‌شده معمولا به اطلاعاتی نیاز دارد که به سختی در زمان کوتاهی در دسترس باشند، که در آن یک روش ساده شده مبتنی بر اطلاعات کم‌تر مورد نیاز و پیچیدگی الگوریتم کم‌تر می‌تواند مزیت بیشتری داشته باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثرات استفاده از دو روش تحلیل ارتجاعی، براساس سطوح مختلف اطلاعات، برای بهینه‌سازی طراحی یک سیستم اتلاف لرزه‌ای برای ساختمان اداری شش طبقه با ساختار فولادی است. سیستم اتلافی شامل اتصالات مهارهای ویژه با آلمان‌های اتلاف انرژی قابل جابجایی است (بنابراین DRD ها - دستگاه‌های قابل جابجایی اتلافی نامیده می‌شوند). راه‌حل‌های ساختاری مختلف، که از ترکیب تنظیمات هندسی و مکانیکی مختلف برای دستگاه‌ها تعریف شده‌اند، در نظر گرفته شده‌اند. برای هر دو روش، روش مبتنی بر شبیه‌سازی به منظور جمع‌آوری بهترین راه‌حل‌های طراحی از نظر رفتار تاب آوری توسعه داده شد. دو روش DEEP و RAPID، به ترتیب روش‌های اصلاح‌شده و ساده شده، در نوع مدل‌سازی، تحلیل ساختاری، ورودی لرزه‌ای، مدل‌های آسیب و پیامدها و گسترش حوزه سناریوهای قابل ارزیابی متفاوت هستند. اگرچه این دو روش به طور کامل و مستقیم به دلیل تفاوت‌های ذکر شده در بالا قابل‌مقایسه نیستند، اما یافتن شباهت‌هایی که قابلیت اطمینان متقابل دو روش را تایید کند و نشانه‌هایی برای استفاده از آن‌ها ارائه دهد، امکان پذیر است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Civil and Structural Engineering
  • ترجمه مقاله Civil and Structural Engineering
  • مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • ترجمه مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.