Avaliação do desempenho sísmico dos arranha-céus momento da construção em aço com parede núcleo Betão Armado (BA) com base em análise não linear de histórico de tempo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27464Palavras-chave:
Arranha-céus; Núcleo de cisalhamento BA; Modelo de elementos finitos não lineares; Análise de histórico de tempo; Vulnerabilidade sísmica.Resumo
Este artigo enfoca as respostas sísmicas de um edifício de 30 andares com um sistema de parede de cisalhamento lateral duplo Betão Armado (BA) e estrutura de aço resistente ao momento. Para avaliar o comportamento sísmico do edifício, um modelo de elementos finitos não linear é construído usando o software OpenSees. Este modelo tridimensional é criado usando vigas de fibra para membros e elementos de revestimento multicamadas para paredes de núcleo BA. A simulação numérica foi examinada sob os treze conjuntos de registros de movimento do solo fortes que são dimensionados com os níveis sísmicos máximo e de projeto, Acidente de Base de Projeto (ABP) e Risco Sísmico Máximo (RSM), respectivamente. Conseqüentemente, o desempenho desejável da construção de estrutura de aço de arranha-céus com núcleo de cisalhamento BA consiste em vigas de acoplamento e paredes de cisalhamento retangulares. O resultado das análises de histórico de tempo não linear informa o desempenho sísmico aceitável de edifícios altos projetados. Os resultados mostraram que a razão de deriva máxima entre pisos é significativamente menor que a deriva permitida. Além disso, a parede do núcleo BA absorveu quase dois terços das forças de cisalhamento totais desde o nível da base até um terço da altura. No entanto, os valores de cisalhamento da parede do núcleo diminuíram significativamente com o aumento da altura, enquanto os valores de cisalhamento do pórtico de aço permaneceram constantes.
Referências
Abraik, E., El-Fitiany, S. F., & Youssef, M. A. (2020). Seismic performance of concrete core walls reinforced with shape memory alloy bars. Structures, 27(April), 1479–1489. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.07.053
Abraik, E., & Youssef, M. A. (2018). Seismic fragility assessment of superelastic shape memory alloy reinforced concrete shear walls. Journal of Building Engineering, 19(May), 142–153. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.05.009
Arabzadeh, H., & Galal, K. (2017). Seismic Collapse Risk Assessment and FRP Retrofitting of RC Coupled C-Shaped Core Walls Using the FEMA P695 Methodology. Journal of Structural Engineering, 143(9), 04017096. https://doi.org/10.1061/(asce)st.1943-541x.0001820
Arabzadeh, H., & Galal, K. (2018). Seismic-Response Analysis of RC C-Shaped Core Walls Subjected to Combined Flexure, Shear, and Torsion. Journal of Structural Engineering, 144(10), 04018165. https://doi.org/10.1061/(asce)st.1943-541x.0002181
ASCE/SEI 41-17. (2017). Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings (ASCE/SEI 4). American Society of Civil Engineers. https://doi.org/10.1061/9780784414859
ASCE. (2014). Seismic evaluation and retrofit of existing buildings.
ASCE7-16 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures. (2016). ASCE7-16 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures.
ATC. (2009). Quantification of building seismic performance factors. Fema P695, June, 421.
Azam, S. K. M., & Hosur, V. (2013). Seismic Performance Evaluation of Multistoried RC framed buildings with Shear wall. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(1), 1.
Constantin, R. (2016). Seismic behaviour and analysis of U-shaped RC walls. 7133.
El-Tawil, S., Fortney, P., Harries, K., Shahrooz, B., Kurama, Y., Hassan, M., & Tong, X. (2009). Recommendations for seismic design of hybrid coupled wall systems. In Recommendations for Seismic Design of Hybrid Coupled Wall Systems. https://doi.org/10.1061/9780784410608
Harries, K. A. (2001). Ductility and deformability of coupling beams in reinforced concrete coupled walls. In Earthquake Spectra (Vol. 17, Issue 3, pp. 457–478). https://doi.org/10.1193/1.1586184
Huret, R. (2017). 5. Federal Emergency Management Agency. Katrina, 2005, November, 163–189. https://doi.org/10.4000/books.editionsehess.939
Khalid Mosalam, Amarnath Kasalanati, Grace Kang, C. B.-A. (2011). Pacific Earthquake Engineering Research Center.
Lu, X., Tian, Y., Cen, S., Guan, H., Xie, L., & Wang, L. (2018). A high-performance quadrilateral flat shell element for seismic collapse simulation of tall buildings and its implementation in OpenSees. Journal of Earthquake Engineering, 22(9), 1662–1682.
Lu, X., Xie, L., Guan, H., Huang, Y., & Lu, X. (2015). A shear wall element for nonlinear seismic analysis of super-tall buildings using OpenSees. Finite Elements in Analysis and Design, 98, 14–25. https://doi.org/10.1016/j.finel.2015.01.006
McKenna, F. (2011). OpenSees: a framework for earthquake engineering simulation. Computing in Science & Engineering, 13(4), 58–66.
Moehle, J., Bozorgnia, Y., Jayaram, N., Jones, P., Rahnama, M., & Shome, N. (2011). Case Studies of the Seismic Performance of Tall Buildings Designed by Alternative Means – Task 12 Report for the Tall Buildings Initiative: Final Report to California Seismic Safety Commission and California Emergency Management Agency. Pacific Earthquake Engineering Research Center, July.
Ren, P., Li, Y., Guan, H., & Lu, X. (2015). Progressive Collapse Resistance of Two Typical High-Rise RC Frame Shear Wall Structures. Journal of Performance of Constructed Facilities, 29(3), 04014087. https://doi.org/10.1061/(asce)cf.1943-5509.0000593
Saleemuddin, M., Mohd, Z., & Sangle, K. K. (2017). Seismic damage assessment of reinforced concrete structure using non-linear static analyses. KSCE Journal of Civil Engineering, 21(4), 1319–1330.
Wu, Y., Wang, B., Yang, Y., & Fu, J. (2019). Nonlinear Optimization for Geometric Parameters of Reinforced Concrete Coupled Structural Walls. KSCE Journal of Civil Engineering, 23(10), 4339–4353. https://doi.org/10.1007/s12205-019-1189-5
Zaker Esteghamati, M., Banazadeh, M., & Huang, Q. (2018). The effect of design drift limit on the seismic performance of RC dual high‐rise buildings. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 27(8), e1464.
Zhang, P., Restrepo, J. I., Conte, J. P., & Ou, J. (2017). Nonlinear finite element modeling and response analysis of the collapsed Alto Rio building in the 2010 Chile Maule earthquake. Structural Design of Tall and Special Buildings, 26(16). https://doi.org/10.1002/tal.1364
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Maryam Azodi; Mehdi Banazadeh; Amir Mahmoudi
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
