Abstract Traditional bilinear hysteretic dampers (BHDs) are installed in buildings to enhance their seismic performance by increasing the effective stiffness and damping and are usually designed to guarantee the structural safety for severe ultimate limit state seismic events. As a negative consequence, only minimal damping is provided during weak but more frequent serviceability limit state earthquakes since BHDs mainly operate in their elastic regime. This can cause high peak floor accelerations (PFAs) that are detrimental for sensitive non-structural components (NSCs), like electric network, elevators, false ceilings, and computers, whose integrity is crucial in high-technological buildings (e.g. hospitals, and emergency centers). In order to improve this unacceptable situation, a novel adaptive hysteretic damper (AHD) has been developed by the authors. The AHD can modulate its effective damping and stiffness to the intensity (e.g. peak ground acceleration) of the occurring earthquake leading to: (i) reduced PFAs and enhanced NSCs protection for minor earthquakes; (ii) not impaired structural safety under major severe events. In this paper the force-displacement response of the AHD is experimentally assessed and a simple linear equivalent design method for braced buildings implementing this innovative technology is proposed and validated through comparison with non-linear time history analyses. The procedure is then exploited to design the seismic-retrofit intervention of a real case-study hospital and the enhanced seismic performances, compared to those offered by conventional BHDs, are quantified.

中文翻译：

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用于增强支撑建筑物抗震保护的新型自适应滞回阻尼器

摘要 传统的双线性迟滞阻尼器（BHD）安装在建筑物中，通过增加有效刚度和阻尼来提高其抗震性能，通常旨在保证严重极限状态地震事件的结构安全。作为负面结果，由于 BHD 主要在其弹性状态下运行，因此在较弱但更频繁的适用性极限状态地震期间仅提供最小阻尼。这会导致高峰值地板加速度 (PFA)，这对敏感的非结构部件 (NSC) 不利，例如电网、电梯、假天花板和计算机，这些部件的完整性在高科技建筑（例如医院和急诊室）中至关重要。中心）。为了改善这种不可接受的情况，作者开发了一种新型自适应滞后阻尼器 (AHD)。AHD 可以根据发生地震的强度（例如峰值地面加速度）调节其有效阻尼和刚度，从而导致： (i) 减少 PFAs 并增强对小地震的 NSCs 保护；(ii) 在重大严重事件下不会损害结构安全。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。AHD 可以根据发生地震的强度（例如峰值地面加速度）调节其有效阻尼和刚度，从而导致： (i) 减少 PFAs 并增强对小地震的 NSCs 保护；(ii) 在重大严重事件下不会损害结构安全。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。AHD 可以根据发生地震的强度（例如峰值地面加速度）调节其有效阻尼和刚度，从而导致： (i) 减少 PFAs 并增强对小地震的 NSCs 保护；(ii) 在重大严重事件下不会损害结构安全。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。发生地震的峰值地面加速度）导致：(i) 减少 PFAs 并增强对小地震的 NSCs 保护；(ii) 在重大严重事件下不会损害结构安全。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。发生地震的峰值地面加速度）导致：(i) 减少 PFAs 并增强对小地震的 NSCs 保护；(ii) 在重大严重事件下不会损害结构安全。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。在本文中，对 AHD 的力-位移响应进行了实验评估，并通过与非线性时程分析的比较，提出并验证了一种简单的线性等效设计方法，用于实施该创新技术的支撑建筑物。然后利用该程序来设计真实案例研究医院的抗震改造干预，并量化与传统 BHD 提供的抗震性能相比增强的抗震性能。