Abstract
Evaluating nonlinear response of a MDOF system under dynamic stochastic loads such as seismic excitation usually requires excessive computational efforts. To alleviate this computational difficulty, an approximation is developed in which the MDOF inelastic system is replaced by a simple nonlinear equivalent system(ENS).Me ENS retains the most important properties of the original system such as dynamic characteristics of the first two modes and the global yielding behavior of the MDOF system. The system response is described by the maximum global(building) and local(interstory) drifts. The equivalency is achieved by two response scaling factors, a global response scaling factor R/sub G/, and a local response scaling factor R/sub L/, applied to the responses of the ENS to match those of the original MDOF system. These response scaling factors are obtained as functions of ductility and mass participation factors of the first two modes of structures by extensive regression analyses based on results of responses of the MDOF system and the ENS to actual ground accelerations recorded in past earthquakes. To develop the ENS with two response scaling factors, Special Moment Resisting Steel Frames are considered. Then, these response scaling factors are applied to the response of ENS to obtain the nonlinear response of MDOF system.
지진하중과 같은 동적인 하중에 대한 다자유도 구조물의 비선형 해석은 많은 양의 계산을 요구한다. 이런 계산상의 어려움을 감소시키기 위하여 다자유도를 가진 복잡한 구조물의 비선형해석을 간략화된 동위 구조물 (Equivalent Nonlinear System(ENS))을 이용해 구할 수 있는 약산법을 제시한다. 간단한 동위 구조물은 원구조물의 가장 중요한 구조물의 성질을 가지고 있는데 구조물의 처음 두 개의 주기(natural periods)의 동적 특성 및 전체 항복변위(global yield displacement)를 가진다. 구조체 반응으로 이 논문에서는 구조체의 전체변위 및 층간변위가 고려된다. 구조체의 전체 변위 및 층간변위를 얻기 위하여 전체 반응수정계수(global response scaling factor) R/sub G/와 국부반응수정계수(local response scaling factor)R/sub L/을 동위 구조물로부터 얻어진 변위에 적용한다. 이 반응수정계수는 다자유도 구조물의 비선형 해석을 통하여 얻어진 변위들과 동위 구조물을 이용해 얻어진 변위들을 이용해 광범위한 회기분석을 통하여 구조물의 연성과 첫번째 두 모드의 질량참여계수의 함수형태로 얻는다. 반응수정계수를 가진 동위 구조물을 만들기 위하여 철골 모멘트 연성 골조 방식의 구조물(Special Moment Resisting Steel Frames (SMRSF))을 이 논문에서는 고려한다. 함수형태로 표현된 반응수정계수는 동위 구조물의 반응에 적용되어 복잡한 구조물의 비선형 반응을 얻을 수 있다.
