A simple damper optimization method is proposed to find optimal damper allocation for shear buildings under both target added damping ratio and interstorey drift ratio (IDR). The damping coefficients of added dampers are considered as design variables. The cost, which is defined as the sum of damping coefficient of added dampers, is minimized under a target added damping ratio and the upper and the lower constraint of the design variables. In the first stage of proposed algorithm, Simulated Annealing, Nelder Mead and Differential Evolution numerical algorithms are used to solve the proposed optimization problem. The candidate optimal design obtained in the first stage is tested in terms of the IDRs using linear time history analyses for a design earthquake in the second stage. If all IDRs are below the allowable level, iteration of the algorithm is stopped; otherwise, the iteration continues increasing the target damping ratio. By this way, a structural response IDR is also taken into consideration using a snap-back test. In this study, the effects of the selection of upper limit for added dampers, the storey mass distribution and the storey stiffness distribution are all investigated in terms of damper distributions, cost function, added damping ratio and IDRs for 6-storey shear building models. The results of the proposed method are compared with two existing methods in the literature. Optimal designs are also compared with uniform designs according to both IDRs and added damping ratios. The numerical results show that the proposed damper optimization method is easy to apply and is efficient to find optimal damper distribution for a target damping ratio and allowable IDR value.
Force based design (FBD) approach is prevalent in most of the national seismic design codes world over. Direct displacement based design (DDBD) and energy based design (EBD) approaches are relatively new methods of seismic design which claims to be more rational and predictive than the FBD. These three design approaches are conceptually distinct and imparts different strength, stiffness and ductility property to structural members for same plan configuration. In present study behavioural assessment of frame of six storey RC building designed using FBD, DDBD and EBD approaches has been performed. Lateral storey forces distribution, reinforcement design and results of nonlinear performance using static and dynamic methods have been compared. For the three approaches, considerable difference in lateral storey forces distribution and reinforcement design has been observed. Nonlinear pushover analysis and time history analysis results show that in FBD frame plastic deformation is concentrated in the lower storey, in EBD frame large plastic deformation is concentrated in the middle storeys though the inelastic hinges are well distributed over the height and, in DDBD frame plastic deformation is approximately uniform over the height. Overall the six storey frame designed using DDBD approach seems to be more rational than the other two methods.
RC buildings constitute the prevailing type of construction in earthquake-prone region like Kathmandu Valley. Most of these building constructions were based on conventional methods. In this context, the present paper studied the seismic behaviour of existing RC buildings in Kathmandu Valley. For this, four representative building structures with different design and construction, namely a building: (a) representing the non-engineered construction (RC1 and RC2) and (b) engineered construction (RC3 and RC4) has been selected for analysis. The dynamic properties of the case study building models are analyzed and the corresponding interaction with seismic action is studied by means of non-linear analyses. The structural response measures such as capacity curve, inter-storey drift and the effect of geometric non-linearities are evaluated for the two orthogonal directions. The effect of plan and vertical irregularity on the performance of the structures was studied by comparing the results of two engineered buildings. This was achieved through non-linear dynamic analysis with a synthetic earthquake subjected to X, Y and $45^{\circ}$ loading directions. The nature of the capacity curve represents the strong impact of the P-delta effect, leading to a reduction of the global lateral stiffness and reducing the strength of the structure. The non-engineered structures experience inter-storey drift demands higher than the engineered building models. Moreover, these buildings have very low lateral resistant, lesser the stiffness and limited ductility. Finally, a seismic safety assessment is performed based on the proposed drift limits. Result indicates that most of the existing buildings in Nepal exhibit inadequate seismic performance.
Eccentrically braced frames (EBFs) represent an attractive lateral load resisting steel system to be used in areas of high seismicity. In order to assess the likely damage for a given intensity of ground shaking, fragility functions can be used to identify the probability of exceeding a certain damage limit-state, given a certain response of a structure. This paper focuses on developing a set of fragility functions for EBF structures, considering that damage can be directly linked to the interstorey drift demand at each storey. This is done by performing a Monte Carlo Simulation of an analytical expression for the drift capacity of an EBF, where each term of the expression relies on either experimental testing results or mechanics-based reasoning. The analysis provides a set of fragility functions that can be used for three damage limit-states: concrete slab repair, damage requiring heat straightening of the link and damage requiring link replacement. Depending on the level of detail known about the EBF structure, in terms of its link section size, link length and storey number within a structure, the resulting fragility function can be refined and its associated dispersion reduced. This is done by using an analytical expression to estimate the median value of interstorey drift, which can be used in conjunction with an informed assumption of dispersion, or alternatively by using a MATLAB based tool that calculates the median and dispersion for each damage limit-state for a given set of user specified inputs about the EBF. However, a set of general fragility functions is also provided to enable quick assessment of the seismic performance of EBF structures at a regional scale.
A parametric study on the nonlinear seismic response of isolated reinforced concrete structural frame is presented. Three prototype frames designed according to the 1954 Hellenic seismic code, with number of floor ranging from 1 to 3 were considered. These low rise frames are representative of many existing reinforced concrete buildings in Greece. The efficacy of the implementation of both lead rubber bearings (LRB) and friction pendulum isolators (FPI) base isolation systems were examined. The selection of the isolation devices was made according to the ratio $T_{is}/T_{fb}$, where Tis is the period of the base isolation system and $T_{bf}$ is the period of the fixed-base building. The main purpose of this comprehensive study is to investigate the effect of the isolation system period on the seismic response of inadequately designed low rise buildings. Thus, the implementation of isolation systems which correspond to the ratio $T_{is}/T_{fb}$ that values from 3 to 5 is studied. Nonlinear time history analyses were performed to investigate the response of the isolated structures using a set of three natural seismic ground motions. The evaluation of each retrofitting case was made in terms of storey drift and storey shear force while in view of serviceability it was made in terms of storey acceleration. Finally, the maximum developed displacements and the residual displacements of the isolation systems are presented.
Earthquake excitations may induce important amount of seismic energy into structures. Current design philosophy mainly deals with the plastic deformations of replaceable energy dissipating devices rather than damages accumulated on structural members. Since earthquake damage is substantially concentrated on these devices they could be replaced after severe earthquakes. In this study, the efficiency of steel cushion (SC) on seismic improvement of a vulnerable reinforced concrete (RC) frame is determined by means of several numerical simulations. The cyclic shear behaviors of SCs were determined by performing quasi-static tests. The test results were the main basis of the theoretical model of SCs which were used in the numerical analysis. These analyses were performed on three types of RC frames namely bare frame (BF), full-braced frame (F-BF) and semi-braced frame (S-BF). According to analysis results; implementation of SCs has considerable effects in reducing the storey shear forces and storey drifts. Moreover plastic energy demands of structural elements were reduced which indicates a significant improvement in seismic behavior of the RC frame preventing damage accumulation on structural elements. Full-braced frame having SCs with the thickness of 25 mm has better performance than semi-braced frame interms of energy dissipation. However, global energy dissipation demand of S-BF and F-BF having SCs with the thickness of 18 mm are almost similar.
Nonlinear dynamic analysis and evaluation of eccentric braced steel frames (EBF) equipped with friction damper (FD) is studied in this research. Previous studies about assessment of seismic performance of steel braced frame with FD have been generally limited to installing this device in confluence of cross in concentrically braced frame such chevron and x-bracing. Investigation is carried out with three types of steel frames namely 5, 10 and 15 storeys, representing the short, medium and high structures respectively in series of nonlinear dynamic analysis and 10 slip force values subjected to three different earthquake records. The proper place of FD, rather than providing them at all level is also studied in 15 storey frame. Four dimensionless indices namely roof displacement, base shear, dissipated energy and relative performance index (RPI) are determined in about 100 nonlinear dynamic analyses. Then average values of maximum roof displacement, base shear, energy dissipated and storey drift under three records for both EBF and EBF equipped with friction damper are obtained. The result indicates that FD reduces the response compared to EBF and is more efficient than EBF for taller storey frames.
Soft storey failure mechanism is a common collapse mode for masonry-infilled (MI) reinforced concrete (RC) buildings subjected to severe earthquakes. Simple analytical equations correlating global with local ductility demands are derived from pushover (PO) analyses for seismic assessments of regular MI RC frames, considering the critical interstorey drift ratio, number of storeys and lateral loading configurations. The reliability of the equations is investigated using incremental dynamic analyses for MI RC frames of up to 7 storeys. Using the analytical ductility relationship and a coefficient-based method (CBM), the response spectral accelerations and period shift factors of low-rise MI RC frames are computed. The results are verified through published shake table test results. In general applications, the analytical ductility relationships thus derived can be used to bypass the onerous PO analysis while accurately predicting the local ductility demands for seismic assessment of regular MI RC frames.
During the seismic performance assessment of existing buildings, staircases are generally not taken into account as structural members but as dead load. Staircases, as secondary structural members, not only serve for connecting successive floors but also provide considerable amount of strength and stiffness to the building which can modify its seismic behaviour considerably. In this parametric study, the influence of staircases on the seismic response of substandard RC frame buildings which differ in number of storey and span, presence of staircase and its position has been examined. Modal Analyses and bi-directional Non-Linear Time History Analyses (NLTHA) were conducted to compare several engineering demand parameters (EDPs) such as inter-storey drift ratio (ISDR), floor accelerations, modal properties, member shear forces and plastic hinge distribution. Additionally, short column effect, variation in shear forces of columns that are attached to the staircase slab, failure and deformation in staircase models have also been investigated. As the staircase was considered in the analytical model, a different damage pattern can be developed especially in the structural components close to staircase.
Several two-dimensional analytical beam column joint models with varying complexities have been proposed in quantifying joint flexibility during seismic vulnerability assessment of non-ductile reinforced concrete (RC) frames. Notable models are the single component rotational spring element and the super element joint model that can effectively capture the governing inelastic mechanisms under severe ground motions. Even though both models have been extensively calibrated and verified using quasi-static test of joint sub-assemblages, a comparative study of the inelastic seismic responses under nonlinear time history analysis (NTHA) of RC frames has not been thoroughly evaluated. This study employs three hypothetical case study RC frames subjected to increasing ground motion intensities to study their inherent variations. Results indicate that the super element joint model overestimates the transient drift ratio at the first story and becomes highly un-conservative by under-predicting the drift ratios at the roof level when compared to the single-component model and the conventional rigid joint assumption. In addition, between these story levels, a decline in the drift ratios is observed as the story level increased. However, from this limited study, there is no consistent evidence to suggest that care should be taken in selecting either a single or multi component joint model for seismic risk assessment of buildings when a global demand measure such as maximum inter-storey drift is employed in the seismic assessment framework.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.