文摘gydF4y2Ba

建筑系统的地震风险减少,意味着作为主要建筑结构和非结构化元素(ns)作为一个整体,必须依靠一个适当的这两个项目的设计。ns而言,适当的抗震设计方法的理解一些基本的原则和概念,涉及不同的演员,如设计师,制造商,安装,和导演的作品。当前意大利建筑规范,称为NTC18以下,定义每一组足够详细的任务和职责的方式,呈现现在明显,实现所需的性能水平所涉及的所有演员源于有节的贡献。记住抗震设计无外乎就是比例适当的地震需求,加速度和/或位移,和相应的能力,给出了一种合成和翔实的概述如何评价这两个参数。为了阐明这一点,地板加速度反应谱的概念(误判率)是首先,随着建筑structure-NSEs互动的基础,然后通过计算方法加深。最严格的方法基于非线性动态模拟和简化分析所提供的配方NTC18简要讨论和回顾,试图使他们清晰,即使没有结构/地震工程学背景的读者,因为事实上,ns通常是由建筑师和/或机械或电气工程师。最后,一个简单的案例研究,代表欧洲code-compliant五层masonry-infilled钢筋混凝土框架构建,提出了检查数值之间的差异并分析误判率和量化精度不同NTC18程序。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

几个科学研究关于非结构元素(ns)强调,不仅承认,大多数的建筑物的建设费用由ns,这些是主要经济损失和服务中断的原因当地震发生时,即使在低强度的情况下一个(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。ns的相关性应该变得清晰,只需牢记任何过去的地震事件的影响,更当注意力集中在关键结构的行为(例如,医院、学校、和兵营)或生产设施;参见图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba为例。几个研究(例如,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba15gydF4y2Ba])也可以带给读者的关注与ns相关的潜在地震漏洞安置在关键设施,如医院或工厂。gydF4y2Ba

正是ns的抗震性能差的直接后果缺乏关注,这些所谓的“非结构”的元素由监管机构和设计师。事实上,不同结构的抗震设计规范已经几十年,ns情况当然不是统一的。针对ns的最优抗震性能可以通过设计,追求的不过是很少标准化(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba),或通过指导方针提出的主要经验的解决方案的实现(例如,联邦应急管理局e - 74 (gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]和DPC [gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]),通常postevent现场观测的结果。尽管地震的预测和控制行为的ns被认为过于复杂的任务需要解决,直到几十年前,情况已经大大改变了多年来和现在截然不同,工程问题不可能进一步推迟。gydF4y2Ba

值得提到的一些特定于产品的标准已经存在几个类型的ns(例如,UNI EN 81 - 77: 2019gydF4y2Ba19gydF4y2Ba])。这样的规范或标准,然而,不是强制性的,所以它不是罕见的制造商选择不应用,针对高性能产品更便宜、更少,不知何故,更好地响应市场需求/需求。然而,将得到的利益包括编纂的专用的设计方法和系统采用的地震资格程序,实验或数值或两者兼而有之,ns是显而易见的如果安全问题被严重经济方面,或即使全面成本被视为适当的参数量化预算问题。这两个步骤是唯一的手段,确保统一的建筑系统作为一个整体的性能。gydF4y2Ba

在这样的背景下,本文阐明了描述的工作方面的设计和ns资格,主要关注地震输入这些元素(而且应该)和方法进行估计这样的输入。概念周围地面加速度反应谱(误判率)的想法是首先综述,简单地说,和意大利建筑规范实现的三种方法gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba],从今以后叫NTC18,误判率计算的审查。一个简单的数值例子包括完整的有限元(FE)建模和非线性时程分析(NLTHA)的一个案例研究五层,三跨钢筋混凝土(RC)框架构建,从一个宽masonry-infilled RC框架构建投资组合(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba),最后提出让读者比较的结果最准确/严格的方法和简化方法推荐NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。不管是否以下点会减少设计师和制造商的责任,值得注意的是,正确的任何了无类型地震的行为不能忽略所有安装细节的尊重,和需求需要确保边界条件假定在设计阶段实际上是满足。尽管这些方面的重要性,它将治疗和深化本文主要关心的是设计和需求评估相关问题。gydF4y2Ba

2。ns的抗震设计gydF4y2Ba

非常普遍和合成的方式,设计师必须检查每一个载荷组合,需求不超过容量的项目设计或与特定的损害机制。尽管如此,这两个参数的评价(即。,demand and capacity) is nontrivial when dealing with earthquake-induced actions on NSEs or plant equipment, and when, depending on the case, forces, displacements, and/or ductility should necessarily be considered. Performance objectives, related to capacity, are also envisaged.

一些概念有用的计算这两个参数在下面简要阐明。读者可能会注意到,参考将ns,而治疗可以很容易地扩展到工厂设备,后者可能是理想化的合奏ns的不同。为关心意大利建筑规范(gydF4y2Ba20.gydF4y2Bans的设计),唯一的区别在一个工业厂房和设备需要符合功能要求的可操作性极限状态(OLS),这意味着生命安全极限状态的稳定性的要求(即。,acronymised在此为“SLV”遵守意大利代码中提供的术语(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba])。第一个是只需要对植物的设备,而第二个,即稳定要求,需要对ns和植物的设备,按照NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.1。地震需求nsgydF4y2Ba

与其他负载条件下(如涉及重力加载),地震引起的行为可以被视为一个低概率/后果严重(LPHC)事件在知识的当前状态,其强度只能以一定程度的近似估计,通过指一定的发生概率。尽管事实所以limited-in-accuracy方法是一个必然接受(至少,相比与其他负载条件),计算seismic-induced行动仍然是复杂和涉及地质学、地震学、物理、数学、工程、概率论也产生了重大影响。gydF4y2Ba

此外,概率和不确定性的关键方面。基于知识的地方最近发生的地震事件和解释历史地震的痕迹留在地球的地壳,只有可能估算地震最有可能发生,并不会发生。鉴于这一点,是不可能的,以评估地震事件时将发生;在地震工程应用中,是一个参数,只能与地震的强度有关。考虑的时间越长,(重现期gydF4y2BaTgydF4y2Ba_RgydF4y2Ba),大的概率一定强度的地震,或者再一次,可能发生大地震的强度。最遗憾的是,目前可用的数学模型不允许任何比这更好。以上只是几个例子,告诉多少条件不确定性和概率的问题,虽然很多人可以被发现。建筑材料的强度,以及建筑几何图形或地面地层学在给定的网站,只是其他一些著名的例子参数本质上受到不确定性的影响。gydF4y2Ba

如上所述,进行抗震设计检查,有必要知道地震的地震的行动或一组生成在一个或多个ns,理想情况下可以安装到任何地板的任何建筑位于公里远离震源。后者之间的物理存在的一切了无兴趣,从而导致地震产生的波的变化,从而产生了影响的地震活动强度应该估计。gydF4y2Ba

把极简单,释放变形能积累了几年或几十年导致地震波生成和传播。能量,最初分布在一定的频率范围,利差和部分消失。一些可能阻尼振动频率,失去一些的能量。另一方面,其他频率可能被放大,示意图如图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。一旦海浪达到建筑物的基础,它们激发它,让它震动。反过来,建筑,以自己的刚度和质量分布、振动和修改波,传播,从基础到感兴趣的研究。同样,建筑结构改变的能量平衡在不同的频率,地震放大效应的结构频率和过滤由其他频率的能量。当地震的行动达到地板中分析了无被认为是安装,他们确实有特点以外对应震源信号或建筑物的底部。地震的强度需求作用于一个特定的研究也取决于其动态特性。gydF4y2Ba

表示地震的行为最直接的方法是通过一定的加速度图(即。加速时间历史的特定点分解为三个主要方向)。不幸的是,这样的表现是相关的信息,这有助于收集为什么反应谱是在地震工程应用中最常用的工具对于一般的和合成的地震输入。加速度,或位移,响应谱是一个预定义的最大响应输入运动的单自由度系统的固有频率和在指定的阻尼比。gydF4y2Ba

参照图中所示的例子gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,一个通用的系统(这是一个建筑或了无),振动周期TgydF4y2Ba等于0.4秒(即。,一个频率gydF4y2BafgydF4y2Ba= 1 / T = 2.5赫兹),并受地震输入反应谱图所代表的gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,将经历一个最大加速度gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}(TgydF4y2Ba )gydF4y2Ba0.4 g(大约4米/秒gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba),其重心的最大位移gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba_DgydF4y2Ba(TgydF4y2Ba )gydF4y2Ba等于0.09米。gydF4y2Ba

由于各种参数和物理机制/效应发挥作用,为了简化设计工作,NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba定义如何计算反应谱(为整个建筑和了无任何形式的)用于设计。对于前一种情况中,使用将地面反应谱,对应于给定的建筑工地和选择gydF4y2BaTgydF4y2Ba_RgydF4y2Ba,而后者的情况下,使用将误判率,计算出地板的案例研究被认为是安装。图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba提供一个示意图展示地面加速度频谱的特点(如结构周期的函数gydF4y2BaTgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba})结合的结构产生误判率(非结构周期T的函数gydF4y2Ba_{分析了无gydF4y2Ba})。一般来说,最新的方法来计算误判率,包括NTC18提出的方法(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),假设误判率主要受以下参数:(1)动态过滤的振动模式提供的支持结构,(2)ns的阻尼特性,和(3)非弹性支承结构的响应。gydF4y2Ba

最后,它只是指出,简短/基本概述作者可以在这里提出的合并更加具体和详细解释的地震需求标准和/或配方对加速度敏感ns(在别人;参见[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba28gydF4y2Ba])。作者的研究贡献,希望有兴趣的读者到美利奴et al。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba),他提出了一个方法一致的楼层反应谱ns的基于性能的抗震设计和D 'Angela et al。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba),在建筑的影响的地震需求以显式的方式讨论了ns,还提供一个简化的公式为它负责。也值得提及的例子直接分析,涉及ns的显式造型,几乎很少,往往局限于特定的应用程序gydF4y2Ba13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba15gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.2。地震ns的能力gydF4y2Ba

ns的设计经常直接进行了无生产商和制造商,只考虑专门(i)和他们的主要功能,(ii)负载条件下与他们特定的使用,和(3)重力负荷,进而意味着导致的异常行为如LPHC事件(如地震)是不考虑。在监管层面,可以有特定于产品的法规/标准的情况下(我)只是省略发生地震的情况下,(ii)提供的条款只适用于案件除了地震荷载,或(3)给相当稀缺,纯粹的定性指标如何解决抗震设计的问题。即使产品标准可用,抗震设计的待遇相当差,几乎不依赖于一些定性指标。在绝大多数情况下,这些标准(UNI EN 13964: 2014 (gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba),名称)包含一些和nonexhaustive句子参考其他更一般的建筑规范的计算地震应用的行为和状态,而简洁,模糊的方式,容量应该足够高,以防止地震导致的损坏或故障。不足为奇的是,性能应该授予不同级别的地震烈度/震动被忽略或未经处理的。因此,一些过去的地震事件,即使是低强度的,一再显示缺乏抗震性能不同的研究类型,突出ns的崩溃如何触发风险住户以及重要的服务中断和巨大的经济,直接和间接损失(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。ns的重要性和价值现在承认,监管董事会,和身体已经加剧了编纂工作,促使释放文件和标准的专用类ns或特定元素(见,例如,(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba])。后者是所进行的实验和数值研究的结果,在很大程度上,在过去的十年里(在别人;参见[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba37gydF4y2Ba])。gydF4y2Ba

关心意大利上下文,NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba)定义了ns和植物,(也)最低业绩目标。在条款7.2.3 NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba],ns被定义为那些元素的刚度和质量显著影响结构响应和那些为居住者的安全同样重要,即使没有影响的结构响应。同样的条款确定也专业/演员分配角色非常精确的职责和责任,这样role-duties-responsibilities链可以建立,为每一个阶段从设计到安装。大致翻译,§7.2.3 NTC18(中gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]建议的研究兴趣是建立在网站结构的设计必须确定了无需求,必须按照配方设计能力已被证实的有效性,而验证正确的施工经理的执行一个任务。相反,当了无现场组装,设计师的任务是识别需求,同时供应商和/或安装程序的任务是为元素和连接提供足够的容量,和施工经理是验证正确的装配。gydF4y2Ba

NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]代码分配供应商/生产商的责任确保特别性能现场组装分析了无。然后,如果这个任务的归因是明确的,它同样不清楚,为每一个情况下,制造商,安装,和设计师如何相互协调,采取行动/需要满足这一要求。关于这个特定的方面,严格强制性法规有时缺乏或丢失,可以发现,虽然一些国际标准通用或专用于特定类型的ns,它允许这些组件的抗震能力评估。gydF4y2Ba

根据分析了无类型,标准允许假设不同的方法,这可以替代另一个或可以作为补充/辅助。一般来说,这些方法可能是基于数值分析,或资格通过实验测试或验证过去的野外观测(每当相同,或者至少相似,ns遭受地震导致的行为在过去的一个或多个事件)。gydF4y2Ba

3所示。把磨成地面反应谱gydF4y2Ba

,它是系统地接触如何推导出误判率,作为最低目标地震资格或用于设计。描述过程总结应该执行一系列步骤来确定误判率,从建筑工地和参考极限状态的选择。账户并给出动态特性的主要结构,其中考虑了无安装。特别是,完整的和最精确的过程包括以下:gydF4y2Ba选择建筑工地gydF4y2Ba确定感兴趣的极限状态gydF4y2Ba计算输入地面运动频谱(目标光谱)gydF4y2Ba开发一个数值模型的主要结构(建筑)gydF4y2Ba以非线性的方式进行动态分析,可能gydF4y2Ba从动态分析中提取获得的输出(地面加速度时间历程)gydF4y2Ba计算地面加速度时间历程的误判率gydF4y2Ba评估所需的反应谱(RRS),在给定的地板上,后者用于地震资格gydF4y2Ba

为了完整性,提出的简化方法的评论意大利建筑规范“Circolare Applicativa NTC18”(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba下面将密切关注。结构规律应该允许假设简化公式,上述过程减少如下:gydF4y2Ba选择的建筑工地gydF4y2Ba感兴趣的极限状态的识别gydF4y2Ba计算输入地面运动频谱(目标光谱)gydF4y2Ba开发主要的数值模型(建筑)结构gydF4y2Ba特征值分析gydF4y2Ba评价地震的RRS资格通过先验选择的简化公式gydF4y2Ba

每当地震资格(例如,gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba])进行,无论后者是基于实验或数值方法,有必要定义了无受到的行动,因此考虑的行动研究是设计或验证。指的加速度敏感分析了无(即那些安装在拱背或内弧面的地板上,而不是连接到不同的楼层),通过动态测试实验资格的背景下,地震输入复制的摇表有一定加速度图。这个输入运动可能是人为生成,所授予的几个国际标准,从一个弹性加速度反应谱。鉴于ns资格通常不是安装在地面,而是在任何时候在房子的结构,参考运动是在安装点(即。、地板运动)。gydF4y2Ba

当执行一个地震资格通过强烈摇动时测试(见,例如,(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba),对于一个给定的地板作为RRS光谱,可以生成所需的加速时间历史测试。在测试期间,有必要记录加速度时间历史实际上由摇表并获得测试反应谱(TRS)的结果。从理论上讲,后者应该配合RRS;事实上,这不是,并且不能,这样,所有不同的标准表示的最大可接受的偏差之间的RRS和TRS,一起的频率范围是很重要的光谱匹配监管要求。gydF4y2Ba

下面描述的程序的目的是获取误判率,记住当前的结构设计规范,NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]和EC8 [gydF4y2Ba39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba40gydF4y2Ba包括),利用误判率估计了无安装在一个给定的反应,一般沿建筑高度。一般来说,误判率考虑以下几点:gydF4y2Ba一级结构的动态放大的特点,通常表现在自己的振动周期和沿高度变化的建筑gydF4y2Ba粘性和滞后阻尼,可能动员时的极限状态(摘要)作为参考,主办ns的主要结构gydF4y2Ba之间的共振效应主要结构和nsgydF4y2Ba粘性阻尼的nsgydF4y2Bans相关的滞后阻尼增塑地震可能造成的任何形式gydF4y2Ba

值得注意,减少光谱纵坐标,生成的plastic-hysteretic ns的行为,应考虑只在某些应用程序中。例如,这在计算必须考虑减少谱加速度的最大需求/压力大小的连接系统ns的主要结构。然而,在误判率的定义,旨在作为地震的RRS资格测试,必须考虑任何减少因为测试已经繁殖任何滞后耗散现象由于标本的非弹性响应/塑料/了无。gydF4y2Ba

3.1。通过动力时程分析计算的误判率gydF4y2Ba

为了计算一个通用的运动地板和随后评估相应的误判率,结构的数值模型是必要的,这样可以进行动态时程分析。应该寻求一种平衡,分析师,(1)之间的有限元模型的细节和复杂性,其繁殖能力不同的非线性行为类型的出现和发展,和(2)最有可能的反应,或地震时的行为预期的类型,并选择的类型分析。一般来说,设想的是数值模型能够捕捉所有涉及的行为,至少,发病的结构塑性响应阶段,因为推荐NTC18强加的最低性能(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),后者是符合稳定极限状态对应要求操作。gydF4y2Ba

假设一个决定,分析师,不仅模型的主要结构,还考虑其非弹性行为,必须考虑几何和材料非线性。两种不同的建模策略可以使用,取决于特定的应用程序:gydF4y2Ba前策略是所谓的集中塑性(CP)造型,这依赖于一个配方,需要塑料铰链直接位于末端的梁柱单元。非弹性行为只集中在这样的位置,而其余的部分梁、柱有一个弹性行为。校准这些模型,然而,一些数值建模技能是必需的,因为它需要知道如何定义一个先天的塑料铰链的行为然后预测损伤机制的类型/模式,定义moment-rotation交互图的铰链(连同弯曲moment-axial部队交互图),以评估其长度,和正确选择滞回模型。gydF4y2Ba后者是分布式可塑性(DP)方法,通常称为纤维造型,而不是只需要截面属性/特征和合适的非线性应力-应变本构关系的材料。尽管较高的计算负担,这种模型不需要先验估计结构组件的行为,即使这种配方通常不考虑所有可能的失效机制和可能需要离线验证破坏模式的兴趣,这些都是适当的考虑。更具体地说,纤维模型可能需要剪切和joint-related问题被集成通过特定模型元素或链接,它伴随纤维的伸长。gydF4y2Ba

一旦模型几何形状,材料的特点,粘滞阻尼和分布质量被定义,这样可以进行非线性动态分析。虽然这种类型的分析无疑是非常苛刻的建模和计算的观点,它被认为是最准确的方法来估计地震作用下的结构响应。地震输入的加速度图的正确定义是至关重要的,除了正确的所有结构模型特性的定义,仅仅因为要集成的运动方程。然而,一旦完成分析,数值模型可以直接返回历史的时间响应(例如,在加速度)在任何时候的结构或者在任何结构有限元模型的节点。通过使用地面加速度时间历史,它是直接确定相应的弹性反应谱。这种光谱的最大响应定义输入运动一个家庭的单自由度系统的固有频率和在指定的阻尼比。后者的基础决定哪个输入,数值或实验,地震条件的方法。gydF4y2Ba

也不必注意,上述数值模型,为非线性动态分析,开发可以被用来评估的参数描述主结构的振动模式,如自然周期,形状和模式转换的因素。这些参数不仅可以使用来验证数值模型,基于任何实验测试(如动态识别、现有结构),而且计算误判率采用一个简化的公式提出的评论的意大利建筑规范gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.2。NTC18-Compliant误判率的计算公式gydF4y2Ba

本节描述的简化公式提出的评论意大利建筑规范(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),每一种都可以用来确定分析误判率的函数(i)的地震地面运动加速度图(或频谱的地面运动输入)和(2)的结构的模态特性。所有简化方法依赖一些假设,取决于特定的配方,必须事先验证用户。这些方法源于分析因素和导致封闭,易于使用的表情但开发和验证使用的结果,而有限的一系列结构类型学和配置。潜在的假设这些简化公式限制他们的适用性,以及简化方法本身可能变得不那么可靠当接近边缘或特定情况。gydF4y2Ba

例如不规则建筑结构或结构与高水平的能量耗散能力,有望进入塑性阶段的反应,同样的验证摘要新建/建筑设计或干预措施涉及现有建筑通常是不足够来满足当前地震规定/标准。大部分的简化方法是基于模态参数和需要开发一个数值结构模型,能够正确评估振动周期,模态形状,和转换的因素。最一般的简化方法的实现,只要考虑极限状态的非线性结构的行为很有可能发生,数值模型必须能够适应的结构推覆分析框架,以这样一种方式,正确评估所需的换算系数弹性地面运动谱转换成过阻尼的可能。这意味着一个简单的线弹性模型应该变成一个结构模型,考虑材料和几何非线性问题,尽管在非线性静态时尚推覆分析的优点和缺点。然而,值得注意的是结果的可靠性可以减少如果地震激发妥协结构响应的线性或明显的结构性的存在违规行为。此外,简化方法时不应使用ns重大质量和可以互动和修改结构体系的地震响应。gydF4y2Ba

以下,三种简化方法提出的评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba简要回顾了,为了再现性的结果和讨论。有兴趣的读者直接被称为§C7.2.3的评论gydF4y2Ba38gydF4y2Ba更全面的信息和细节。gydF4y2Ba

3.2.1之上。通用配方:“Formulazione兴业银行”gydF4y2Ba

为应用程序的最普遍的三种方法提出的评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),从此被称为通用配方或只是acronymised GF,第一步是开发一个线弹性有限元模型能够为分析师/设计师提供以下模态结构的特点:gydF4y2Ba 是第i个模式的自然周期的结构gydF4y2Ba 是第i个模式形状gydF4y2Ba 是第i个模式的转换因子的结构gydF4y2Ba

注意,pedexgydF4y2Ba我gydF4y2Ba表示考虑固有模式/值。此外,分析了无的等效粘性阻尼值gydF4y2Ba应选择(pedex对应类型的设备从这里开始治疗)。gydF4y2Ba

第i个固有模式,j的支持结构,和自然的了无时期gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba地面加速度频谱的价值gydF4y2Ba决定按gydF4y2Ba

以下参数需要介绍,除了上述的:gydF4y2Ba 地面运动加速度谱对应于第i结构模式(正常重力加速度gydF4y2Ba可能,减少设计行为的因素gydF4y2Ba问gydF4y2Ba为建设参考极限状态)。gydF4y2Ba 的动态放大因子分析了无计算其阻尼的函数gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba它的周期gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba和这段时间gydF4y2Ba第i个模式的结构。的gydF4y2Ba系数允许每个振动模式之间的耦合的主要结构和研究的基本模式。gydF4y2Ba

误判率获得个人模式应该相结合,例如,通过使用平方和的平方根(srs)规则。是固有的误判率计算直接从地面加速度谱。评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba允许应用程序的这个方法建立在弹性范围或一个过阻尼,降低gydF4y2Ba问gydF4y2Ba。这样减少应该反映在每个特定的非线性行为激活量极限状态考虑,而不是仅仅作为q值假设的设计结构,认为能量耗散值的影响本质上与预期的行为在崩溃极限状态(CLS)。为了估计最有可能的减少弹性加速度谱,行为因素应该计算的非线性分析,设想是动态的,占循环反应。然而,任何形式的非线性分析部分妥协地板的简单光谱评估方法。gydF4y2Ba

评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba)允许占加速度减少ns通过一个预先定义的行为因素gydF4y2Ba问gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}(值暂时列表根据了无;在条款参见表C7.2.1 C7.2.3的评论gydF4y2Ba38gydF4y2Ba])。后者修正光谱纵坐标时应用光谱是设计的研究(例如,设计的锚),但它必须省略了实验的目的地震资格测试。这完全是因为在测试期间,任何标本反应根据其特点和过阻尼效果会聚集结果。gydF4y2Ba

3.2.2。简化的公式:“Formulazione Semplificata”gydF4y2Ba

评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba)允许使用第二个,进一步简化方法,其中名为“formulazione semplificata”或简化公式(SF),而无论考虑主结构类型学。与前面的情况下,该方法计算的误判率作为一个srs组合模态贡献被认为意义重大。不同模态的贡献来自不同光谱纵坐标的地面加速度谱,根据结构的模态特性(即。振动模态形状和时间)。因此,也用这个配方,有必要开发一个模型,允许精确的特征值进行分析。gydF4y2Ba

请注意,本节中使用的术语也跟着评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),参数有关的主要结构指数gydF4y2BakgydF4y2Ba,而有关了无同行没有索引。据(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),模态贡献楼层反应谱gydF4y2Ba表示为的函数,等效粘滞阻尼,分析了无和安装高度,被指示为哪一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba和gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba分别为:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba是k的自然周期与等效粘性阻尼结构的模式gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 是修改的因素非结构阻尼系数的弹性范围gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba不同于5%。如果地板上频谱用于资格摇表测试,这个系数必须设置等于1;gydF4y2Ba和gydF4y2Ba系数,定义地板的最大放大范围光谱,可以假定等于0.8和1.1,分别;gydF4y2Bak模式最大的贡献是地面加速度,通常也称为峰值地面加速度(PFA)或零周期加速度(ZPA)。gydF4y2Ba

评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba)也表示参数的计算gydF4y2Ba按gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba和gydF4y2Ba是gydF4y2BakgydF4y2Bath基本结构和模态参与系数k值的模态形状高度gydF4y2BazgydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba

不像女朋友,这种简化方法要求(我)地面反应谱是不小于弹性地面运动频谱,(ii)的最大放大对应的振动周期的主要结构被限制。gydF4y2Ba

这种方法意味着应该更准确评估地板频谱成为目标,sec时期和模态阻尼必须通过一个非线性静态分析估计。只有这样,事实上,它可以限制强大的放大,描述线性系统的响应自己的周期振动。gydF4y2Ba

的结构与质量均匀分布沿高度和第一模态形状和高度(即线性。常规结构),采用进一步简化是被允许的。在这种情况下,可以减少计算只考虑第一振型的贡献,和相应的模态参与系数gydF4y2Ba可以近似为一个函数的地板gydF4y2BangydF4y2Ba据gydF4y2Ba

3.2.3。制定框架结构:“每Strutture Formulazione Intelaiate”gydF4y2Ba

第三制定提出评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba是所谓的“formulazione每strutture intelaiate,“即制定框架结构(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。该方法在此acronymised FF和上面描述比其他两个更简单。不知怎么,这样一个简化的部分是合理的,因为事实上更严格的假设和其他基本假设。然而,其应用仅限于普通框架结构的情况下,所以它是合理的假设结构加速度的趋势与建筑物高度线性增加。在这些有限的情况下,最大加速度gydF4y2Ba可以使用下面的估计方程:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba最大峰值地面加速度之间的比例吗gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba在土壤类型在极限状态下的考虑和重力加速度gydF4y2Ba ;gydF4y2Ba 系数是考虑土壤类别和地形条件;gydF4y2Ba的周期分析了无;gydF4y2Ba主结构的基本周期在感兴趣的方向;gydF4y2Ba的高度是研究的重心;gydF4y2Ba是一级结构的高度测量的基础水平;和gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba和gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba_pgydF4y2Ba表C7.2参数定义。二世的评论gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),都是给定的函数gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

补充上面,它必须指出gydF4y2BazgydF4y2Ba必须从基础水平,测量吗gydF4y2BazgydF4y2Ba= 0必须假定结构在地震隔离。gydF4y2Ba

与前两个方法,即GF和科幻小说,这个不需要任何的知识结构模态参数,异常振动的第一阶段。一个重要的含义,因此,就有可能进行结构造型,没有准确/详细和简化,gydF4y2BaTgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba可以简单地从code-compliant表达式或其他可用的文学。另一方面,它不可能包括贡献与模式比第一个高,被认为是唯一重要的人在FF方法。gydF4y2Ba

报告的表达式(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)明显,在这种情况下,误判率不依赖于任何来源的耗散能力的主要结构。事实上,唯一的参数受参考极限状态的正确选择是加速度gydF4y2Ba ;gydF4y2Ba因此,任何增塑的主要结构,这可能发生在生命安全极限状态,例如,不产生减少误判率。gydF4y2Ba

另一方面指出这个配方,与前两个相比,光谱形状和最大放大变化连续的方式改变的周期振动的主要结构。事实证明,误判率非常相似的结构有很大的不同,他们的自然周期范围在0.5和1.0之间。这是因为评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba)定义了三个参数gydF4y2Ba 作为一个函数的基本结构,分配他们逐步的趋势。此外,评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba)甚至不指定材料和/或施工技术这配方是框架结构。然而,很可能,现浇钢筋混凝土结构、钢筋预制混凝土框架,甚至钢框架都有结构响应/行为导致误判率的相同值。有兴趣的读者请被称为Petrone et al。gydF4y2Ba26gydF4y2Ba),这个配方的发展,用于RC框架,提出了。在全国过渡委员会的评论gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),建议使用框架,一般来说,这意味着建筑时期被认为占建筑材料。提到的公式推导考虑建筑反应与损伤相关限制状态,可认为是相对较好与建设时期。材料响应的影响将更为重要的大量塑料的行为,不符合在ns地震需求的评估。按照设想,进一步的研究调查这些方面,检查公式是否适用于不同材料框架。gydF4y2Ba

4所示。案例研究gydF4y2Ba

意味着一个例子展示什么曾被描述在本节中,提出了既提供了误判率的计算,基于NLTHAs和通过使用三种不同的简化公式提供的评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。讨论的结果进行比较和突出的利弊的简化公式。gydF4y2Ba

4.1。案例研究结构gydF4y2Ba

ns, NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba)推荐符合SLV稳定性要求。因此,决定是采取限制的范围和重点调查这种情况下,这意味着这样的考虑重现期相应的选择。考虑建筑与设计寿命50年,SLV要求设计师/分析师考虑行动(,因此,目标光谱)的概率超过数10%的50年,它对应于一个返回475年(见表3.2。我的NTC18 (gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba)和§C3.2.1的评论gydF4y2Ba38gydF4y2Ba])。案例研究结构应该是附近城市卡(意大利)的特点是设计峰值地面加速度(PGA)的0.21 g的重现期475年。gydF4y2Ba

分析了建筑是一个简单的masonry-infilled RC框架结构建筑组合随机生成的提取Perrone et al。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。五层建筑,三跨的平面框架代表欧洲背景下,是为了像新建框架系统的特点为重力加载和抗震设计在意大利。案例研究结构的几何和力学特性选择相应的,结果从一个完整的蒙特卡罗模拟过程与模拟设计过程,与建筑功能,因此,坚持经常发现在意大利的建筑环境。gydF4y2Ba

更具体地说,框架设计根据Eurocode 8 [gydF4y2Ba39gydF4y2Ba)假设设计进行中延性抗震设计规定类,这意味着所谓的延性B类被认为是。从图可以推断gydF4y2Ba5gydF4y2Ba礼物的侧面示意图,分析五层三跨平面框架的interstorey高度gydF4y2Ba长度相等的所有地板水平和海湾(中心距列间距在纵向方向上)=gydF4y2Ba为所有三个海湾。gydF4y2Ba

假设研究框架是一个常规的三维结构的一部分组成的平行平面与列生成框架gydF4y2Ba(即在横向方向。,b一个y length in building transverse direction), the gravity loads applied to the beams of the frame in question are the following:楼板的自重,gydF4y2BaGgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba,等于gydF4y2Ba 死的非结构性部分/项目,gydF4y2BaGgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,等于gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 分别1 - 4层和屋顶gydF4y2Ba活荷载等于gydF4y2Ba

是毫无意义的,上面的计算依赖的假设单向石板被认为,经常发现在意大利和欧洲的结构类型。表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba给每层水平相关联的质量值。gydF4y2Ba

检索表中给出的质量值gydF4y2Ba1gydF4y2Ba值得提一下,考虑钢筋混凝土框架应该是砌体填充由加密电池板在Cavaleri报道比重和迪特拉帕尼(gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]。关于他们的机械性能,垂直和水平的年轻的模等于gydF4y2Ba和gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba分别,同时抗压和抗剪强度值等于gydF4y2Ba和gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba分别。在下面进一步澄清,加密板在建模和分析,明确考虑的不仅重量和相应的质量,而且刚度和强度。最后,它也值得指定特性产生钢筋强度gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba而无侧限混凝土压应力gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

4.2。数值模拟和分析gydF4y2Ba

详细考虑框架开发的平面有限元模型进行特征值分析和NLTHA通过开源软件OpenSees [gydF4y2Ba41gydF4y2Ba]。distributed-plasticity方法采用进行非线性动态分析,因此模拟无弹力的传播长度和截面结构成员。单轴,常提出的统一约束模型和曼德(gydF4y2Ba42gydF4y2Ba)被认为是模拟混凝土的循环行为动态载荷下,当一个简单的双线性和各向同性应变硬化材料本构模型,即实现单轴材料Steel01 OpenSees [gydF4y2Ba41gydF4y2Ba),被分配到纵向钢钢筋。指出,除了砌体填充式,结构之间的相互作用和非结构化元素被忽视,进而意味着ns应该不影响的动态行为方面的研究结构刚度和强度。gydF4y2Ba

砌体填充墙面板模型都是由一个等效triple-truss模型(见图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。全球面板的刚度分布在三个平行斜桁架元素的分配率中央桁架刚度和强度等于50%和25%的非对角的桁架。介绍了瑞利切线刚度比例粘性阻尼的数值模型中指定的5%的临界阻尼前两个弹性振动模式。更多具体细节实现的数值建模方法,有兴趣的读者直接被称为Perrone et al。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。相同的考虑可以关心20地震地面运动的套件,从同行NGA-West数据库(gydF4y2Ba43gydF4y2Ba),作为NLTHAs输入。特别是hazard-consistent记录选择是基于光谱兼容一个条件意味着光谱根据提出的方法Jayaram et al。gydF4y2Ba44gydF4y2Ba在意大利)的进犯,。后者被选为代表中级到高级地震在意大利。gydF4y2Ba

NLTHAs一起进行特征值分析和表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba总结自然周期gydF4y2BaTgydF4y2Ba模式形状gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba和转换因子gydF4y2Ba前三个模式的案例研究masonry-infilled RC平面框架。gydF4y2Ba

为了清晰和完整性,必须指出,转换因素gydF4y2Ba可以计算出报告吗gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba是一个变换向量对应考虑地震方向,gydF4y2Ba是第i个模式形状,正常化最大,然后呢gydF4y2Ba是质量矩阵表中给出的值组成的吗gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

上面的陈述,NLTHA允许时间历史加速度响应的计算每层的每个20地面运动视为地震输入。如示意图所示图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,这些加速度时间历程的地震输入ns受到从这些加速度记录,可以计算出误判率。gydF4y2Ba

4.3。误判率和比较gydF4y2Ba

如前所述,NLTHAs进行获得地面加速度时间历程,进而催生了误判率的计算每层的建筑结构。案例研究治疗,误判率的计算只在顶层,因为规律的案例研究计划和海拔的特质,结构。因此,事实上,误判率较高的光谱纵坐标沿建筑物高度确实是预期在屋顶。图gydF4y2Ba7gydF4y2Ba显示了20个人误判率从NLTHAs获得的结构与每个地面运动,平均加速度一起楼层反应谱(MAFRS) 475年重现期,后者对应SLV或生命安全极限状态。gydF4y2Ba

首先要注意的是,所有这些光谱形状特性相同的增长趋势直到满足加速度峰值基本周期的结构。也可以注意到,虽然不太明显,第二个高峰出现在振动周期的第二模式,也就是说,大约0.15秒。然而,在这种情况下,峰值/放大不是很重要,由于结构的规律性,这意味着一个大的一部分有效模态质量加上第一振动模式。这个峰值肯定会更明显(i)为不规则或高度不规则的结构或(ii)时,沿着建筑高度,地板水平是采取与第二相关联的模态位移模式是最大的。虽然从结构的角度来看这样的效果可能被视为次要的影响没有特殊的意义,对ns的影响可能是不可忽视的,甚至很重要。一些ns,如例如电柜或空气处理机械,可能的特点是自然时间介于0.15和0.50年代的范围可能与更高的模式和其他类似的结构。这些问题必须适时地占和基于个案进行评价。作为一个例子旨在展示上面,图gydF4y2Ba8gydF4y2Ba与不规则的框架,提出了一种比较,最右边的左边的前两层的案例研究平面框架已经不复存在,因此展示更明显放大峰(约的第二模式结构)。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba9gydF4y2Ba提出了个人从NLTHAs连同MAFRS误判率,后者被作为比较的参考与光谱简化/分析配方编纂NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba)和MAFRS +一个标准差。Code-compliant一起提出了简化的误判率估计和遵循以下介绍的术语:gydF4y2BaNTC18_GF平均加速度是楼层反应谱得到的女朋友配方(或通用配方)提供的NTC18评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba];gydF4y2BaNTC18_SF平均加速度是楼层反应谱从科幻小说获得配方(或简化公式)提供的NTC18评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba];NTC18_SF_1M恰逢NTC18_SF异常的事实进行计算只考虑基本结构周期;NTC18_FF平均加速度是楼层反应谱得到的FF配方(或制定框架结构)提供的NTC18评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

出于完整性的考虑,值得说明的是显式的缩写MAFRS标识参考层频谱的平均20 NLTHA-driven地板光谱,而MAFRS +gydF4y2BaσgydF4y2Ba恰逢MAFRS除了一个标准差(gydF4y2BaσgydF4y2Ba)补充道。此外,它指出,无论被认为是分析公式,给出平均谱加速度图gydF4y2Ba9gydF4y2Ba他们每个人,因为每个NTC18-conforming计算过程重复20次,每一个地震地面运动。换句话说,中位数是接管的地面运动为每一个分析计算过程中,假设地震系数符合那些认为Perrone et al。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。这也是值得添加它gydF4y2Ba设置为5%,gydF4y2Ba系数在NTC18_GF保守等于0.5。gydF4y2Ba

开始做出评论的结果展示图gydF4y2Ba9gydF4y2Ba第一次被认为是,NTC18_GF及其趋势。分析返回段,这code-conforming配方明显高估了参考NLTHA-driven地板频谱,MAFRS,以至于它只能近似的最大光谱获得的20集NLTHAs执行。如此高的楼层谱的高估纵坐标当然是归因于结构的非线性行为在SLV的经历。gydF4y2Ba

此外,出于完整性的考虑,应该指出,一般配方在NTC18提出评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]表明评估基于弹性地板光谱或过阻尼的地面加速度谱,没有说明,然而,如何计算overdamping-related换算系数。在SLV,加速度通常是足够高的激活的主要结构的非线性行为,因此必然要耗散地震能量的一部分结构滞后反应,因此,并非转移到地板。然而,当采用弹性的弹性谱换算系数谱计算的函数结构/设计行为因素,获得地面光谱显然是低估了,可以从图中推断出来gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。这是因为在SLV,主结构的可塑性并不开发所有设计,后者相反动员CLS。因此,暴露无遗,假设结构行为因子等于设计一个将导致过度降低地震引发的行动。因此可以推断,即使女朋友不过度导致的结果是不准确的,它的简单性,或一个巨大的一部分,失去当主结构预计或应该进入非弹性/塑性范围的响应。在这种情况下,非线性分析需要估计实际开发的延性结构(gydF4y2BaμgydF4y2Ba= 2,在这种情况下),因此,正确的换算系数的弹性地面光谱。这些操作可能进行的,例如,通过采用N2的规定方法(gydF4y2Ba45gydF4y2BaEurocode 8(提出),也gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。注意结构行为因素用来制造图的第一次尝试gydF4y2Ba10gydF4y2Ba计算考虑延性类介质根据Eurocode 8 [gydF4y2Ba39gydF4y2Ba)和假设gydF4y2BaαgydF4y2Ba_ugydF4y2Ba/αgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba比等于1.25,gydF4y2BaαgydF4y2Ba_ugydF4y2Ba水平地震作用的价值是为了增加形成塑性铰的部分充分发展的整体结构不稳定,在吗gydF4y2BaαgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba水平地震作用的价值是增加以首先到达弯曲阻力在结构中的任何成员(gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

然后继续与科幻小说(或者,换句话说,评论的简化公式(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),它可以收集,从曲线如图gydF4y2Ba9gydF4y2Ba地板,光谱是通过两种不同的方法来计算的,允许的NTC18评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。上面提到的简单,更清楚地说明,后者被称为方法gydF4y2BaNTC18_SF,所获得的光谱结合前三个结构的振动模式;gydF4y2BaNTC18_SF_1M,当获得的光谱进一步简化计算过程。更多的细节,当群众沿高度均匀分布,这配方预计分析师可以/可以计算谱只考虑第一振动模式的构建和获得模态参与系数的函数gydF4y2BangydF4y2Ba层数,根据gydF4y2Ba

这两种光谱之间的比较,这些标记NTC18_SF NTC18_SF_1M,呈现明显的谱加速度(i)高原,不知何故最少、影响主要由基本模式,越高,(ii)模式贡献最大的谱加速度减少,后者考虑有效性只有当第一和更高的模式很好地分离(如目前案例研究框架)。此外,值得一提的是,估计模态参与系数的函数层产生保守的结果,无论多么近似这种假设。实际上,这意味着安全的设计结果,导致更高的谱加速度的计算。最后,它可以得出的结论是,尽管高模式谱加速度峰值的贡献很有限,他们周围明显修改加速度振动周期。这些加速度值为这个案例研究结构不是很高,但更大的影响将是预期,如果不规则建筑的很大一部分参与相关质量更高的模式被认为是。gydF4y2Ba

第三提出制定NTC18评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba),其应用仅限于普通框架结构,在这种情况下是一个不错的选择。与这种方法相关的高水平的简化不变成巨大的局限性,当涉及到比较获得的光谱与NLTHA-driven作为一个参考,即MAFRS,以及其他来自分析,code-compliant配方。这个配方正确评估周围的谱加速度峰值对应于第一个结构时期,高原和MAFRS峰值几乎是重合的,但它显然高估了,至少在这种情况下,非结构周期范围的谱加速度分布(换句话说,光谱放大应该发生)。作为后一个方面而言,它应该,然而,注意,有一个更广阔的高原是保守的谱加速度。在这个意义上的积极方面是这个简单的制定提供安全的加速度估计一段范围可能描述ns安装在建筑物的大部分时间里,虽然谱加速度增加了一倍多有时产生的短周期ns和长周期的。然而,很明显,这种保守主义的程度取决于价值的第一主结构的振动周期。gydF4y2Ba

结束治疗,值得补充的是,NTC18_FF方法,加上相关的简化,不知怎么比得上那些通过其他国际代码,如Eurocode 8 [gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]和ASCE07-16 [gydF4y2Ba46gydF4y2Ba]。前只在一个贫穷的近似结果值顶层谱加速度,无论考虑非结构化,而后者导致窄谱加速度的高原和更准确的预测期的第二模式结构,可以看到从图gydF4y2Ba11gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

4.4。地震合格nsgydF4y2Ba

遵循标准中提供的迹象显示特定的地震资格ns(例如,gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]),可以去追求这样的目标对于许多最常见的ns的所谓的建筑体系,后者是ns和构建骨骼的整体框架构思作为一个整体系统。地震资格,因此,它应该是实验,数值,或混合,进行稳定(也可能是功能)为预定的水平地震导致的行为验证了无兴趣。在规划和设计安装合格的了无,合格的设计师必须只选择一个元素的水平地震输入(按照以前的计算显示/讨论),在安装点高于预期。需要什么,因此,简单地比较光谱和验证使用的频谱qualification-RRS对于一个实验one-envelopes特定的光谱。信封可能扩展到整个频率范围内考虑资格或至少在固有频率的分析了无考虑。gydF4y2Ba

作为一个例子,图gydF4y2Ba12gydF4y2Ba显示了地面加速度谱之间的比较案例研究结构分析在此(即。在这种情况下,MAFRS)和一个潜在的通用光谱”资格。“两个数据gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(一)和gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(b)显示相同的比较从不同的角度来看:谱加速度图所示gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(a)的函数的周期分析了无在土木工程(应用程序),而相同的曲线如图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(b)作为了无频率的函数或类型的频率。注意,在这种情况下,水平轴报告在对数刻度,超过通常为一些类型的ns和工厂设备。gydF4y2Ba

指图gydF4y2Ba12gydF4y2Ba通用分析了无,胜任所示的“资格谱”,适用于安装在案例研究的顶层结构,一旦充分证实自己的固有频率偏离的主要结构,分析了无安装。纯粹的象征,资格可以作为传递或接受,对于特定的楼层谱,一旦检查的频率分析了无1 Hz之间和1.7 Hz或高于3赫兹。gydF4y2Ba

确保适当的设计和安装,了无的生产商应当提供的光谱用于地震资格(可能被引用的标准水平资格规定/标准选择),指定生产的振动周期(或频率)分析了无。结构工程师/工程团队负责建筑设计应提供安装点的加速度谱。电气或机械或工厂工程师应当然后选择正确的分析了无安装中列出可能的制造商的目录。当然,同样重要的是要尊重所有的安装条件由制造商表示,后者完全符合这些假设地震资格。事实上,正确的行为的任何分析了无建筑不能适当的连接或分开无论这是锚定到主结构。gydF4y2Ba

此外,它非常值得明确声明,当处理SLV高地震活动性和位置(或高地震灾害),地板光谱很可能达到高或非常高的加速度值。在这种情况下,开展地震资格通过实验测试不能想当然,所需的频谱检测的性能可能会超过可用的摇表或一个巨大的部分。在这种情况下,它可能被认为是适当的(i)利用地震资格测试实验证据的性能可实现对地震引发的行为低于要求然后(ii)利用获得的实验数据开发/校准数值模型,从而延长资格所需的水平的地震输入。gydF4y2Ba

4.5。设计Nonqualified nsgydF4y2Ba

不幸的是(从产品标准化的角度),虽然不是意外,并不是所有的ns可能受到地震事先资格;事实上,在许多情况下,分析了无或设备的一部分或多或更复杂的系统设计,在个案基础上,基于特定的安装环境和/或过程。例如,如果暂停分销系统(例如,喷水灭火系统网络,通风系统)内建筑作为一个参考,其地震反应强烈影响内部布局的主要结构和系统本身的几何形状,它必须适应个人应用程序,尽管这些系统都是由标准元素聚集在一起复制或形成关键项目,使系统作为一个整体。gydF4y2Ba

在这种情况下,设计问题不能仅仅通过纯粹的或比较的过程,解决两个光谱之间,而是其他手段必然应该引入面临这个问题。例如,它可能是可行的/设想资格(即单一的标准组件。,一个rchetypes repeated in series or in parallel to form the nonstructural system in question), with the latter being assembled/installed/arranged according to appropriate sets of rules determined experimentally or numerically or both by the manufacturer/producer. The rules to define the layout of the individual components must be determined considering the interaction amongst basic/key elements, for instance, ensuring that each will not be assigned excessive masses/loads. Alternatively, the cyclic response of basic components, as well as their eventual interaction, could firstly be characterised experimentally by quasistatic cyclic tests in such a way that simplified numerical models could then be developed. The latter models, fed with experimental data, could in turn be used for the modelling and analysis of an entire NSE system/layout by subjecting it to acceleration records compatible with the floor spectrum corresponding to each specific installation.

除非有非结构系统的基本组件之间相互交互或布局,每个人受到的地震力等于质量的产品(单一了无)和谱加速度。后者必须在光谱作为纵坐标对应的组件或单个了无(不一定是容易地估计)。按照代码显示(和实际机械/物理行为),so-calculated地震力可以通过一个行为因素,从而降低延性的函数的研究(这需要仔细校准)。上的作用力分析了无设计则应使用稳定性和阻力验证检查自己的支持结构和分级的锚固系统的主要结构。gydF4y2Ba

5。结论gydF4y2Ba

基本扮演的角色非结构化元素(ns)的安全为住户和保护建筑功能现在一致认可。在这种背景下,国家和国际标准目前适应并开始提供设计师,制造商和安装必要的工具和手段,以确保足够的地震类型的组件安装在建筑物的行为。在意大利,主要参考建设是所谓的“Decreto Ministeriale 17 gennaio 2018年“标准Tecniche / le意大利“(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),”定义,ns,最低业绩目标和所有参与者的角色和职责参与design-production-installation链。记住这一点,很明显,所有强制性要求的实现就在一个正确的评估地震输入和分析了无性能。gydF4y2Ba

对于大多数ns,指定的输入应当通过适当的地面光谱。如图所示,这些可以被精确的动态分析,计算严格线性以外的可能,或证明有效的简化方法,也说明在意大利建筑规范NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。意大利建筑的评论代码”Circolare Applicativa NTC18”(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba],它伴随着法定规则,提出了三个简化公式,总结,然后应用于案例研究分析结构,即一个五层三跨masonry-infilled钢筋混凝土平面框架为媒介延性设计类根据欧洲规则(gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。简化的程度参与三个配方基本每一个假设的数量成正比。然而,变得清澈,计算简单的失去了主要的非线性行为,支持结构。另一方面,应该承认,该配方减少,值得注意的是,计算成果与方法相比,利用非线性分析;可能在任何情况下,然而,一个可靠的和精确的结构模型仍然需要了解的主要结构的动态行为。不是令人惊讶的是,这种分析方法可以解决地板加速度反应谱的问题(误判率)与不考虑主结构的模态参数是很难想象,因为后者(即。,模态参数)驱动的结构响应影响传播地震激发整个建筑,从基础的高度。调查的三种剂型提出了意大利建筑规范(gydF4y2Ba20.gydF4y2Balast-listed],即“制定框架结构”是唯一的,单纯的认为只是第一个自然周期的结构。配方,然而,呈现的结果比较并展示一个准确预测的误判率峰值与更广泛的高原尽管如此,方法问题提供可能的不超过一个保守近似需求ns,相对广泛的短期和长期的。还应该指出,相反,保守主义与配方有关的水平提出的评论(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]不会增加的简化颁发。更具体地说,有些令人惊讶的是,最复杂的方法,即通用配方,提供了谱加速度,过于保守的(尽管准确预测的整体光谱形状),而两个简单的方法(即。为框架结构,简化的配方和配方)导致的计算类似的误判率的峰值,这也更符合由精确的非线性时程分析。gydF4y2Ba

不准确的估计的误判率可能危及安全的设计,后者是最可靠的输入应针对任何设计。一方面,地震行动的低估了无导致成本降低,仅仅只是虚构的,当然不减少总成本,直接和间接相关的问题应该很明显。另一方面,值得说明的是,为了寻求最适当的平衡,确保安全性和成本,前进的唯一原因是为了规范产品到达市场之前。事实上,任何标准化过程的主要目的已经去过确保质量和性能的一致性和统一性生产链,制造商和设计师更容易生产和供应的产品符合客户的要求和需求。举例来说,这样一个概念由贝尔实验室首次应用,已经在1970年代开发了第一组要求,包括地震的的设备成为美国电信网络的一部分。产品标准化的概念以及适合ns的情况下,经常大规模的基础上产生的,而这些概念和原则是,如今,和传播适应每种类型的这些产品通过释放专用标准。这种方法也适合的目标确保足够的ns的抗震性能:产品标准,明确考虑抗震稳定性的问题正变得越来越普遍。当使用ns系列,生产的最好的方法,以保证正确的性能是追求一个地震资格,这可以是一个实验或数值或混合。在意大利,例如,有一个不断增长的需求为ns,归类为“抗震的”,和公司正符合他们的产品。直到几年前,这些程序只局限于特别供应(即关键设施的安全。核电站)。 In Italy, there is still much work to do towards this direction, considering also that many international standards, currently not binding, are not applied these days except in too rare cases. The attention paid to the role of NSEs will continue to grow in the near future, and so will the commitment of manufacturers towards ensuring adequate seismic performance as a result of market’s needs.

当然,使角色和职责明确和清晰的在当前NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba)提出了注重这个问题,虽然它不是一个相信,即便在2018年之前,立法者的精神/目的是确保性能已覆盖整个建筑系统,而不是主结构本身。除了NTC18 [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),另一个重要的,尽管是隐式的,参照适用于意大利ns领域无疑是“Decreto Legislativo 81 del 9 Aprile 2008”服务整合苏拉敬礼gydF4y2BaegydF4y2Basicurezza南lavoro”(gydF4y2Ba47gydF4y2Ba64个国家)的条款,用人单位的义务是确认紧急出口和路径是清晰的,这样他们可以在需要的情况下使用。附件IV§1.1.1,除此之外,该法令州建筑住房工作场所或任何其他项目和结构在其中必须足够稳定的类型的使用和环境特征。显然,紧急出口的可用性和稳定性的保证与工作环境相对应的特性/功能离不开适当的抗震设计。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

所有生成的数据或分析在研究可以合理要求通讯作者。gydF4y2Ba

信息披露gydF4y2Ba

工作提出了内部的活动Eucentre-DPC 2019 - 2021研究项目,WP11”德拉Caratterizzazione Risposta Sismica di Elementi Nonstrutturali。”gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者想表达他们的感谢意大利民事保护部门收到的财政支持通过一项为期三年的框架计划与欧洲建立培训和地震工程研究中心。gydF4y2Ba