رفتن به مطلب

پست های پیشنهاد شده

  • Administrators

Capacity Design Optimization of Steel Building Frameworks Using Nonlinear Time-History Analysis Date

2012-08-24

Author

Xue, Yusong
 
A thesis
presented to the University of Waterloo
in fulfillment of the
thesis requirement for the degree of
Doctor of Philosophy
in
Civil Engineering

Abstract

This study proposes a seismic design optimization method for steel building frameworks following the capacity design principle. Currently, when a structural design employs an elastic analysis to evaluate structural demands, the analysis results can be used only for the design of fuse members, and the inelastic demands on non-fuse members have to be obtained by hand calculations. Also, the elastic-analysis-based design method is unable to warrant a fully valid seismic design since the evaluation tool cannot always capture the true inelastic behaviour of a structure. The proposed method is to overcome these shortcomings by adopting the most sophisticated nonlinear dynamic procedure, i.e., Nonlinear Time- (or Response-) History Analysis as the evaluation tool for seismic demands. The proposed optimal design formulation includes three objectives: the minimum weight or cost of the seismic force resisting system, the minimum seismic input energy or potential earthquake damage and the maximum hysteretic energy ratio of fuse members. The explicit design constraints include the plastic rotation limits on individual frame members and the inter-story drift limits on the overall performance of the structure. Strength designs of each member are treated as implicit constraints through considering both geometric and material nonlinearities of the structure in the nonlinear dynamic analysis procedure. A multi-objective Genetic Algorithm is employed to search for the Pareto-optimal solutions. The study provides design examples for moment resisting frames and eccentrically braced frames. In the examples some numerical strategies, such as integrating load and resistance factors in analysis, grouping design variables of a link and the beams outside the link, rounding-off the objective function values, are introduced. The design examples confirm that the proposed optimization formulation is able to conduct automated capacity design of steel frames. In particular, the third objective, to maximize the hysteretic energy ratio of fuse members, drives the optimization algorithm to search for design solutions with favorable plastic mechanisms, which is the essence of the capacity design principle. For the proposed inelastic-analysis-based design method, the seismic performance factors (i.e., ductility- and overstrength-related force reduction factors) are no longer needed. Furthermore, problem-dependent capacity design requirements, such as strong-column-weak-beam for moment resisting frames, are not included in the design formulation. Thus, the proposed design method is general and applicable to various types of building frames.

URI

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Collections

  • Hidden Content

      Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
  • Hidden Content

      Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

دانلود:

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
لینک به دیدگاه
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

برای ارسال دیدگاه یک حساب کاربری ایجاد کنید یا وارد حساب خود شوید

برای اینکه بتوانید دیدگاهی ارسال کنید نیاز دارید که کاربر سایت شوید

ایجاد یک حساب کاربری

برای حساب کاربری جدید در سایت ما ثبت نام کنید. عضویت خیلی ساده است !

ثبت نام یک حساب کاربری جدید

ورود به حساب کاربری

دارای حساب کاربری هستید؟ از اینجا وارد شوید

ورود به حساب کاربری
 اشتراک گذاری

  • 220 نظرسنجی در مورد ارجاع نظارت در نظام مهندسی

    1. 1. نظر شما در مورد ارجاع نظارت در نظام مهندسی چیست؟


      • موافقم
      • مخالفم
      • با انجام اصلاحاتی در فرآیند موجود، موافقم

  • آمارهای کاربران

    • کل کاربران
      12,517
    • بیشترین افراد آنلاین
      17,603

    جدیدترین کاربر
    FelipeGange
    تاریخ عضویت
  • چه کسانی آنلاین هستند؟ (مشاهده لیست کامل)

    • در حال حاضر هیچ کاربر عضوی آنلاین نیست
  • کاربران

    • hamidt

      hamidt 1

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • behzad.g

      behzad.g 39

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • mohsen6176

      mohsen6176 0

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • ramin1357

      ramin1357 4

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • rahmatii

      rahmatii 34

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • saeede-k

      saeede-k 18

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • mehran7240

      mehran7240 32

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • farbodkhani

      farbodkhani 88

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • BehrouzMoradi

      BehrouzMoradi 15

      Members
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :
    • admin

      admin 1,755

      Administrators
      تاریخ عضویت :
      آخرین فعالیت :

درباره ما

انجمن های گفتگوی ایران سازه ، وبسایت تخصصی مهندسی عمران

این انجمن ، نسخه جدید انجمن ایران سازه میباشد

Follow us

×
×
  • اضافه کردن...