The near-collapse performance limit is defined as the deformation at the 20% drop of maximum base shear in the decreasing region of the pushover curve for ductile framed buildings. Although monotonic pushover analysis is preferred due to the simple application procedure, this analysis gives rise to overestimated results by neglecting the cumulative damage effects. In the present study, the acceptabilities of monotonic and cyclic pushover analysis results for the near-collapse performance limit state are determined by comparing with Incremental Dynamic Analysis (IDA) results for a 5-story Reinforced Concrete framed building. IDA is performed to obtain the collapse point, and the near-collapse drift ratios for monotonic and cyclic pushover analysis methods are obtained separately. These two alternative drift ratios are compared with the collapse drift ratio. The correlations of the maximum tensile and compression strain at the base columns and beam plastic rotations with interstory drift ratios are acquired using the nonlinear time history analysis results by the simple linear regression analyses. It is seen that these parameters are highly correlated with the interstory drift ratios, and the results reveal that the near-collapse point acquired by monotonic pushover analysis causes unacceptably high tensile and compression strains at the base columns, as well as large plastic rotations at the beams. However, it is shown that the results of cyclic pushover analysis are acceptable for the near-collapse performance limit state.
Lakhade, Suraj O.;Kumar, Ratnesh;Jaiswal, mprakash R.
Structural Engineering and Mechanics
/
v.67
no.6
/
pp.587-601
/
2018
Elevated water tanks are inverted pendulum type structures where drift limit is an important criterion for seismic design and performance evaluation. Explicit drift criteria for elevated water tanks are not available in the literature. In this study, probabilistic approach is used to determine maximum drift limit for damage state of yielding and damage state of collapse for the elevated water tanks supported on RC frame staging. The two damage states are defined using results of incremental dynamic analysis wherein a total of 2160 nonlinear time history analyses are performed using twelve artificial spectrum compatible ground motions. Analytical fragility curves are developed using two-parameter lognormal distribution. The maximum allowable drifts corresponding to yield and collapse level requirements are estimated for different tank capacities. Finally, a single fragility curve is developed which provides maximum drift values for the different probability of damage. Further, for rational consideration of the uncertainties in design, three confidence levels are selected and corresponding drift limits for damage states of yielding and collapse are proposed. These values of maximum drift can be used in performance-based seismic design for a particular damage state depending on the level of confidence.
The importance of appropriate use of damping evaluation techniques and points to note for accurate evaluation of damping are first discussed. Then, the variation of damping ratio with amplitude is discussed, especially in the amplitude range relevant to wind-resistant design of buildings, i.e. within the elastic limit. The general belief is that damping increases with amplitude, but it is emphasized that there is no evidence of increasing damping ratio in the very high amplitude range within the elastic limit of main frames, unless there is damage to secondary members or architectural finishings. The damping ratio rather decreases with amplitude from a certain tip drift ratio defined as "critical tip drift ratio," after all friction surfaces between primary/structural and secondary/non-structural members have been mobilized.
Kim, Kyung-Min;Oh, Sang-Hoon;Choi, Kwang-Yong;Lee, Jung-Han;Park, Byung-Cheol
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.17
no.6
/
pp.11-20
/
2013
In this paper, the quantitative damage index for reinforced concrete (RC) columns with non-seismic details were presented. They are necessary to carry out the postearthquake safety evaluation of RC buildings under 5 stories without seismic details. The static cyclic test of the RC frame sub-assemblage that was an one span and actual-sized was first conducted. The specimen collapsed by the shear failure after flexural yielding of a column, lots of cracks on the surfaces of columns and beam-column joints and the cover concrete splitting at the bottom of columns occurred. The damage levels of these kinds of columns with non-seismic details were classified to five based on the load-displacement relationship by the test result. The residual story drift ratios and crack widths were then adapted as the quantitative index to evaluate the damage limit states because those values were comparatively easy to measure right after earthquakes. The highest one among the residual story drift ratios under the similar maximum story drift ratio decided on the residual story drift ratio of each damage limit state. On the other hand, the lowest and average ones among the respective residual shear and flexural widths under the similar maximum story drift ratio decided on the residual shear and flexural widths of each damage limit state, respectively. These values for each damage limit state resulted in being smaller than those by the international damage evaluation guidelines that are for seismically designed members under the same deformations.
This study investigates the role of accidental torsion in seismic reliability assessment. The analyzed structures are regular 6-story and 20-story steel office buildings. The eccentricity in a floor plan was simulated by shifting the mass from the centroid by 5% of the dimension normal to earthquake shaking. The eccentricity along building heights was replicated by Latin hypercube sampling. The fragilities for immediate occupancy and life safety were evaluated using 0.7% and 2.5% inter-story drift limits. Two limit-state probabilities and the corresponding earthquake intensities were compared. The effect of ignoring accidental torsion and the use of code accidental eccentricity were also assessed. The results show that accidental torsion may influence differently the structural reliability and limit-state PGAs. In terms of structural reliability, significant differences in the probability of failure are obtained depending on whether accidental torsion is considered or not. In terms of limit-state PGAs, accidental torsion does not have a significant effect. In detail, ignoring accidental torsion leads to underestimates in low-rise buildings and at small drift limits. On the other hand, the use of code accidental eccentricity gives conservative estimates, especially in high-rise buildings at small drift limits.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.27
no.2
/
pp.119-127
/
2023
In this paper, seismic performance evaluation was carried out for eight circular reinforced concrete columns designed seismically by KRTA[1]and KCI[8]. Primary design parameters for such columns included many longitudinal reinforcements, yield strength of reinforcements, the vertical spacing of spirals, aspect ratio, and axial force ratio. The test results showed that all the columns exhibited stable hysteretic and inelastic responses. Based on the test results, drift ratios corresponding to each damage state, such as initial yielding, initial cover spalling, initial core concrete crushing, buckling, and fracture of longitudinal reinforcement and final spalled region, were evaluated. Then, those ratios were compared with widely accepted damage limit states. The comparison revealed that the existing damage states were considerably conservative. This implies that additional research is required for the damage limit states of such columns designed seismically by current Korean design codes.
This study presents an analytical investigation on the seismic response of a medium-rise buckling-restrained braced frame (BRBF) under the near-fault ground motions. A seven-story BRBF is designed as per the current code provisions for five different combinations of brace configurations and beam-column connections. Two types of brace configurations (i.e., Chevron and Double-X) are considered along with a combination of the moment-resisting and the non-moment-resisting beam-to-column connections for the study frame. Nonlinear dynamic analyses are carried out for all study frames for an ensemble of forty SAC near-fault ground motions. The main parameters evaluated are the interstory and residual drift response, brace displacement ductility, and plastic hinge mechanisms. Fragility curves are developed using log-normal probability density functions for all study frames considering the interstory drift ratio and residual drift ratio as the damage parameters. The average interstory drift response of BRBFs with Double-X brace configurations significantly exceeded the allowable drift limit of 2%. The maximum displacement ductility characteristics of BRBs is efficiently utilized under the seismic loading if these braces are arranged in the Double-X configurations instead of Chevron configurations in BRBFs located in the near-fault regions. However, BRBFs with the Double-X brace configurations exhibit the higher interstory drift and residual drift response under near-fault ground motions due to the formation of plastic hinges in the columns and beams at the intermediate story levels.
Reinforced Concrete (RC) shear walls are one of the civil structures in nuclear power plants to resist lateral loads such as earthquakes and wind loads effectively. Risk-informed and performance-based regulation in the nuclear industry requires considering possible accidents and determining desirable performance on structures. As a result, rather than predicting only the ultimate capacity of structures, the prediction of performances on structures depending on different damage states or various accident scenarios have increasingly needed. This study aims to develop machine-learning models predicting drifts of the RC shear walls according to the damage limit states. The damage limit states are divided into four categories: the onset of cracking, yielding of rebars, crushing of concrete, and structural failure. The data on the drift of shear walls at each damage state are collected from the existing studies, and four regression machine-learning models are used to train the datasets. In addition, the bagging ensemble method is applied to improve the accuracy of the individual machine-learning models. The developed models are to predict the drifts of shear walls consisting of various cross-sections based on designated damage limit states in advance and help to determine the repairing methods according to damage levels to shear walls.
The concept of performance based seismic design has been gradually accepted by the earthquake engineering profession recently, in which the cost-effectiveness criterion is one of the most important principles and more attention is paid to the structural performance at the inelastic stage. Since there are many uncertainties in seismic design, reliability analysis is a major task in performance based seismic design. However, structural reliability analysis may be very costly and time consuming because the limit state function is usually a highly nonlinear implicit function with respect to the basic design variables, especially for the complex large-scale structures for dynamic and nonlinear analysis. Understanding statistical properties of the structural inelastic deformation, which is the aim of the present paper, is helpful to develop an efficient approximate approach of reliability analysis. The present paper studies the statistical properties of the maximum elastoplastic story drift of steel frames subjected to earthquake load. The randomness of earthquake load, dead load, live load, steel elastic modulus, yield strength and structural member dimensions are considered. Possible probability distributions for the maximum story are evaluated using K-S test. The results show that the choice of the probability distribution for the maximum elastoplastic story drift of steel frames is related to the mean value of the maximum elastoplastic story drift. When the mean drift is small (less than 0.3%), an extreme value type I distribution is the best choice. However, for large drifts (more than 0.35%), an extreme value type II distribution is best.
Ganjavi, Behnoud;Hadinejad, Amirali;Jafarieh, Amir Hossein
Steel and Composite Structures
/
v.32
no.1
/
pp.91-110
/
2019
In the present study, the effects of six different ground motion scaling methods on inelastic response of nonlinear steel moment frames (SMFs) are studied. The frames were designed using energy-based PBPD approach with the design concept using pre-selected target drift and yield mechanism as performance limit state. Two target spectrums are considered: maximum credible earthquake spectrum (MCE) and design response spectrum (DRS). In order to investigate the effects of ground motion scaling methods on the response of the structures, totally 3216 nonlinear models including three frames with 4, 8 and 16 stories are designed using PBPD approach and then they are subjected to ensembles of ground motions including 42 far-fault and 90 near-fault pulse-type records which were scaled using the six different scaling methods in accordance to the two aforementioned target spectrums. The distributions of maximum inter-story drift over the height of the structures are computed and compared. Finally, the efficiency and reliability of each ground motion scaling method to estimate the maximum nonlinear inter-story drift of special steel moment frames designed by energy-based PBPD approach are statistically investigated, and the most suitable scaling methods with the lowest dispersion for two groups of earthquake ground motions are introduced.
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.