ABSTRACT

This paper presents a simplified numerical modeling technique for nonlinear static and dynamic seismic analysis of Dhajji-Dewari structures. The technique comprised idealizing timber beam/column members as an elastic beam-element, diagonal and horizontal braces as an inelastic beam-element with fiber-section, and the connection capacity is simulated using lumped plasticity hinges for tension/rotational resistance. A numerical model prepared for a wall tested under quasi-static cyclic loading was analyzed using a nonlinear static pushover analysis procedure demonstrating an excellent performance of the numerical model in predicting the lateral resistance-displacement response. The technique was extended to a three-dimensional building investigated under shake-table tests, showing promising behavior of the numerical model in predicting the displacement response history of the building, peak displacement demand, and the acceleration amplification. Case studies are presented for nonlinear static pushover analysis of walls with distinct bracing schemes to study the influence of bracing configuration on the lateral resistance and deformability of the wall. Moreover, incremental dynamic analysis of building is performed for the derivation of the vulnerability curve correlating the building damage (pull-out of braces) to the base motion severity (PGA). The building resists PGA equal to 0.86 g corresponding to 10% damage probability, showing significant resistance of Dhajji-Dewari structures.

摘要

本文介绍了一种用于 Dhajji-Dewari 结构的非线性静态和动态地震分析的简化数值建模技术。该技术包括将木梁/柱构件理想化为弹性梁单元，对角和水平支撑作为具有纤维截面的非弹性梁单元，并使用集总塑性铰链模拟拉伸/旋转阻力的连接能力。使用非线性静态 Pushover 分析程序分析了为在准静态循环载荷下测试的墙准备的数值模型，证明了该数值模型在预测横向阻力 - 位移响应方面的出色性能。该技术被扩展到在振动台测试下研究的三维建筑，显示了数值模型在预测建筑物的位移响应历史、峰值位移需求和加速度放大方面的良好行为。案例研究针对具有不同支撑方案的墙的非线性静态推覆分析，以研究支撑配置对墙的横向阻力和变形能力的影响。此外，对建筑物进行增量动态分析，以导出将建筑物损坏（支架拉出）与基本运动严重程度（PGA）相关联的脆弱性曲线。该建筑物抵抗 PGA 等于 0.86 g，对应于 10% 的损坏概率，显示出 Dhajji-Dewari 结构的显着抵抗力。案例研究针对具有不同支撑方案的墙的非线性静态推覆分析，以研究支撑配置对墙的横向阻力和变形能力的影响。此外，对建筑物进行增量动态分析，以导出将建筑物损坏（支架拉出）与基本运动严重程度（PGA）相关联的脆弱性曲线。该建筑物抵抗 PGA 等于 0.86 g，对应于 10% 的损坏概率，显示出 Dhajji-Dewari 结构的显着抵抗力。案例研究针对具有不同支撑方案的墙的非线性静态推覆分析，以研究支撑配置对墙的横向阻力和变形能力的影响。此外，对建筑物进行增量动态分析，以导出将建筑物损坏（支架拉出）与基本运动严重程度（PGA）相关联的脆弱性曲线。该建筑物抵抗 PGA 等于 0.86 g，对应于 10% 的损坏概率，显示出 Dhajji-Dewari 结构的显着抵抗力。执行建筑物的增量动态分析以导出将建筑物损坏（拉出支架）与基础运动严重性（PGA）相关联的脆弱性曲线。该建筑物抵抗 PGA 等于 0.86 g，对应于 10% 的损坏概率，显示出 Dhajji-Dewari 结构的显着抵抗力。执行建筑物的增量动态分析以导出将建筑物损坏（拉出支架）与基础运动严重性（PGA）相关联的脆弱性曲线。该建筑物抵抗 PGA 等于 0.86 g，对应于 10% 的损坏概率，显示出 Dhajji-Dewari 结构的显着抵抗力。