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Spectral analysis and design approach for high force-to-volume extrusion damper-based structural energy dissipation / Rodgers, W. Geoffrey in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) 

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) . - 207 - 223 p. Titre : Spectral analysis and design approach for high force-to-volume extrusion damper-based structural energy dissipation Type de document : texte imprimé Auteurs : Rodgers, W. Geoffrey, Auteur ; Mander, John B., Auteur ; Chase, J. Geoffrey, Auteur ; Dhakal, Rajesh P., Auteur ; Leach, Nicholas C., Auteur ; Denmead, Caleb S., Auteur Article en page(s) : 207 - 223 p. Note générale : Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Lead  dampers  Structural  design  Response  spectra  Seismic  response  Designequation  Reduction  factors  Amortisseurs  de  fil  Conception  Spectres  de  réponse  Réponse  séismique  Equation  de  conception  Facteurs  de  réduction Index. décimale : 624.151 Résumé : High force-to-volume extrusion damping devices can offer significant energy dissipation directly in structural connections and significantly reduce seismic response. Realistic force levels up to 400 kN have been obtained experimentally validating this overall concept. This paper develops spectral-based design equations for their application. Response spectra analysis for multiple, probabilistically scaled earthquake suites are used to delineate the response reductions due to added extrusion damping. Representative statistics and damping reduction factors are utilized to characterize the modified response in a form suitable for current performance-based design methods. Multiple equation regression analysis is used to characterize reduction factors in the constant acceleration, constant velocity, and constant displacement regions of the response spectra. With peak device forces of 10% of structural weight, peak damping reduction factors in the constant displacement region of the spectra are approximately 6.5 ×, 4.0 ×, and 2.8 × for the low, medium, and high suites, respectively. At T = 1 s, these values are approximately 3.6 ×, 1.8 ×, and 1.4 ×, respectively. The maximum systematic bias introduced by using empirical equations to approximate damping reduction factors in design analyses is within the range of +10 to -20%. The seismic demand spectrum approach is shown to be conservative across a majority of the spectrum, except for large added damping between T = 0.8 and 3.5 s, where it slightly underestimates the demand up to a maximum of approximately 10%. Overall, the analysis shows that these devices have significant potential to reduce seismic response and damage at validated prototype device force levels. La haute extrusion de force-à-volume atténuant des dispositifs peut offrir la dissipation significative d'énergie directement dans les raccordements structuraux et de manière significative réduire la réponse séismique. La force réaliste nivelle jusqu'à 400 que le kN ont été obtenus validant expérimentalement ce concept global. Cet article développe des équations spectral-basées de conception pour leur application. L'analyse du spectre de réponse pour les suites multiples et probabilistiques mesurées de tremblement de terre sont employées pour tracer les réductions de réponse dues à l'atténuation supplémentaire d'extrusion. Des statistiques représentatives et l'atténuation des facteurs de réduction sont utilisées pour caractériser la réponse modifiée sous une forme appropriée aux méthodes de conception exécution-basées courantes. L'analyse multiple de régression d'équation est employée pour caractériser des facteurs de réduction dans l'accélération constante, la vitesse constante, et les régions constantes de déplacement des spectres de réponse. Avec les forces maximales de dispositif de 10% de poids structural, la crête atténuant des facteurs de réduction dans la région constante de déplacement des spectres sont approximativement le × 6.5 le ×, 4.0, et le × 2.8 pour les basses, moyennes, et hautes suites, respectivement. À T = 1 s, ces valeurs sont approximativement le × 3.6 le ×, 1.8, et le × 1.4, respectivement. La polarisation systématique maximum présentée en employant des équations empiriques pour rapprocher atténuer des facteurs de réduction dans des analyses de conception est dans la marge de +10 à -20%. L'approche séismique de spectre de demande s'avère conservatrice à travers une majorité du spectre, excepté la grande atténuation supplémentaire entre T = 0.8 et 3.5 s, où elle sous-estime légèrement la demande jusqu'à un maximum approximativement de 10%. De façon générale, l'analyse prouve que ces dispositifs ont le potentiel significatif de réduire la réponse et les dommages séismiques aux niveaux validés de force de dispositif de prototype. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Amortisseur -- Tremblement de terre En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal [article] Spectral analysis and design approach for high force-to-volume extrusion damper-based structural energy dissipation [texte imprimé] / Rodgers, W. Geoffrey, Auteur ; Mander, John B., Auteur ; Chase, J. Geoffrey, Auteur ; Dhakal, Rajesh P., Auteur ; Leach, Nicholas C., Auteur ; Denmead, Caleb S., Auteur . - 207 - 223 p. Génie civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) . - 207 - 223 p. Mots-clés : Lead  dampers  Structural  design  Response  spectra  Seismic  response  Designequation  Reduction  factors  Amortisseurs  de  fil  Conception  Spectres  de  réponse  Réponse  séismique  Equation  de  conception  Facteurs  de  réduction Index. décimale : 624.151 Résumé : High force-to-volume extrusion damping devices can offer significant energy dissipation directly in structural connections and significantly reduce seismic response. Realistic force levels up to 400 kN have been obtained experimentally validating this overall concept. This paper develops spectral-based design equations for their application. Response spectra analysis for multiple, probabilistically scaled earthquake suites are used to delineate the response reductions due to added extrusion damping. Representative statistics and damping reduction factors are utilized to characterize the modified response in a form suitable for current performance-based design methods. Multiple equation regression analysis is used to characterize reduction factors in the constant acceleration, constant velocity, and constant displacement regions of the response spectra. With peak device forces of 10% of structural weight, peak damping reduction factors in the constant displacement region of the spectra are approximately 6.5 ×, 4.0 ×, and 2.8 × for the low, medium, and high suites, respectively. At T = 1 s, these values are approximately 3.6 ×, 1.8 ×, and 1.4 ×, respectively. The maximum systematic bias introduced by using empirical equations to approximate damping reduction factors in design analyses is within the range of +10 to -20%. The seismic demand spectrum approach is shown to be conservative across a majority of the spectrum, except for large added damping between T = 0.8 and 3.5 s, where it slightly underestimates the demand up to a maximum of approximately 10%. Overall, the analysis shows that these devices have significant potential to reduce seismic response and damage at validated prototype device force levels. La haute extrusion de force-à-volume atténuant des dispositifs peut offrir la dissipation significative d'énergie directement dans les raccordements structuraux et de manière significative réduire la réponse séismique. La force réaliste nivelle jusqu'à 400 que le kN ont été obtenus validant expérimentalement ce concept global. Cet article développe des équations spectral-basées de conception pour leur application. L'analyse du spectre de réponse pour les suites multiples et probabilistiques mesurées de tremblement de terre sont employées pour tracer les réductions de réponse dues à l'atténuation supplémentaire d'extrusion. Des statistiques représentatives et l'atténuation des facteurs de réduction sont utilisées pour caractériser la réponse modifiée sous une forme appropriée aux méthodes de conception exécution-basées courantes. L'analyse multiple de régression d'équation est employée pour caractériser des facteurs de réduction dans l'accélération constante, la vitesse constante, et les régions constantes de déplacement des spectres de réponse. Avec les forces maximales de dispositif de 10% de poids structural, la crête atténuant des facteurs de réduction dans la région constante de déplacement des spectres sont approximativement le × 6.5 le ×, 4.0, et le × 2.8 pour les basses, moyennes, et hautes suites, respectivement. À T = 1 s, ces valeurs sont approximativement le × 3.6 le ×, 1.8, et le × 1.4, respectivement. La polarisation systématique maximum présentée en employant des équations empiriques pour rapprocher atténuer des facteurs de réduction dans des analyses de conception est dans la marge de +10 à -20%. L'approche séismique de spectre de demande s'avère conservatrice à travers une majorité du spectre, excepté la grande atténuation supplémentaire entre T = 0.8 et 3.5 s, où elle sous-estime légèrement la demande jusqu'à un maximum approximativement de 10%. De façon générale, l'analyse prouve que ces dispositifs ont le potentiel significatif de réduire la réponse et les dommages séismiques aux niveaux validés de force de dispositif de prototype. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Amortisseur -- Tremblement de terre En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal