Title of article :
Two Important Issues Relevant to Torsional Response of Asymmetric 8-Story RC Building Designed with Direct Displacement based Design Approach
Author/Authors :
Izadi, E. International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES) , Moghadam, A.S International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES)
Abstract :
Direct displacement based design (DDBD) is a conceptual framework that directly designs a structure to achieve an expected performance level under specified seismic intensity. In this study, two important issues relevant to torsional response of mass eccentric 8-story RC building designed with DDBD approach are investigated. These issues are including the effects of unbalanced mass distribution scenario on the torsional response parameters and the study of these parameters with reference to diagonal displacement. Diagonal displacement is the SRSS combination of the displacement demands along the direction of excitation and orthogonal direction. Three different unbalanced mass distribution scenarios which produce the same mass eccentricity were applied to the plan of the generic structural model to determine the general range of the mass moment of inertia (MMI) variation due to different unbalanced mass distribution scenarios. Expressions were established to correlate MMI and mass eccentricity in each scenario. Results show that for slight eccentricities the variation of the MMI is negligible but as eccentricity is increased the range of the variation is extended. Then, sensitivity analyses based on finite element method and inelastic time history analysis have been carried out on 8-story RC building frame designed with DDBD approach with different levels of mass eccentricity and different MMI. Torsional response parameters in terms of maximum displacement demands of edge elements, diaphragm rotation, nominal relative displacement and nominal rotation is compared with diagonal and horizontal displacement demands along seismic excitation.
Farsi abstract :
روش طراحي مستقيم بر اساس تغيير مكان، يك روش مفهومي است كه سازه را به منظور رسيدن به يك سطح عملكرد
مورد انتظار تحت شدت لرزهاي معين طراحي ميكند. در اين مطالعه به منظور مشاركت در توسعه بيشتر روش ياد شده در
سازه هاي نامتقارن، دو مقوله مهم در ارتباط با پاسخ پيچشي سازه 8 طبقه قاب خمشي بتن آرمه نامتقارن جرمي طراحي
شده به روش طراحي مستقيم بر اساس تغييرمكان مورد مطالعه قرار مي گيرد. يكي مطالعه تآثير سناريوي توزيع نامتوازن
جرم بر پارامترهاي پيچشي سازه نامتقارن و ديگري مطالعه اين پارامترها با در نظر گرفتن اثر تغييرمكانهاي مورب مي باشد.
در اينجا تغييرمكان مورب به تركيب جذر مجموع مربعات تغييرمكانها در امتداد اعمال تحريك زلزله و امتداد متعامد آن
اطلاق مي گردد. در اين ارتباط تعداد سه سناريوي مختلف توزيع نامتوازن جرم به منظور تعيين محدوده تغييرات ممان
اينرسي دوراني در نظر گرفته شده و معادلاتي براي مرتبط نمودن خروج از مركزيت جرمي و ممان اينرسي دوراني
استخراج گرديده است. نتايج نشان مي دهد كه در محدوده خروج از مركزيتهاي كم، تغييرات ممان اينرسي دوراني بسته به
سناريوهاي مختلف كم مي باشد، اما هر چه مقدار خروج از مركزيت افزايش مي يابد محدوده تغييرات آن نيز بشدت
افزايش مي يابد. در ادامه آناليز حساسيت بر مبناي روش المان محدود و تحليلهاي تاريخچه زماني غيرارتجاعي براي سطوح
مختلف خروج از مركزيت و مقادير مختلف ممان اينرسي دوراني بر روي سازه 8 طبقه بتن آرمه طراحي شده به روش
طراحي مستقيم بر اساس تغييرمكان انجام شده است. پارامترهاي پاسخ پيچشي سازه شامل ماكزيمم نيازهاي تغييرمكاني
لبه ها، ماكزيمم دوران ديافراگم، ماكزيمم تغييرمكان نسبي اسمي و ماكزيمم دوران اسمي ديافراگم با در نظر گرفتن اثر
تغييرمكانهاي نياز مورب و همچنين تغييرمكانهاي نياز افقي در امتداد اعمال تحريك لرزه اي مورد مطالعه و مقايسه قرار
گرفته است.
Keywords :
Asymmetric , Direct displacement based design , Diagonal displacement , Seismic , RC Frames , Torsional response
Journal title :
Astroparticle Physics