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Computational and rapid expected annual loss estimation methodologies for structures / Solberg, Kevin M. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 37 N°1 (Janvier 2008)

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°1 (Janvier 2008) . - 81-101 p. Titre : Computational and rapid expected annual loss estimation methodologies for structures Type de document : texte imprimé Auteurs : Solberg, Kevin M., Editeur scientifique ; Dhakal, Rajesh P., Editeur scientifique ; Mander, John B., Editeur scientifique ; Bradley, Brendon A., Editeur scientifique Article en page(s) : 81-101 p. Note générale : Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Expected  annual  loss  (EAL)  Performance-based  earthquake  engineering  (PBEE)  (PBEE  Seismic  financial  risk  Damage  avoidance  design  (DAD)  Perte  annuelle  prévue  (EAL)  Technologie  exécution-basée  de  tremblement  de  terre  (PBEE  Analyse  dynamique  par  accroissement  (IDA)  Risque  financier  séismique  Conception  d'action  d'éviter  de  dommages  (DAD) Index. décimale : 551.22 Résumé : Expected annual loss (EAL), which can be expressed in dollars, is an effective way of communicating the seismic vulnerability of constructed facilities to owners and insurers. A simplified method for estimating EAL without conducting time-consuming non-linear dynamic analyses is presented. Relationships between intensity measures and engineering demand parameters resulting from a pushover analysis and a modified capacity-spectrum method are combined with epistemic and aleatory uncertainties to arrive at a probabilistic demand model. Damage measures are established to determine thresholds for damage states from which loss ratios can be defined. Financial implications due to damage can then be quantified in the form of EAL by integrating total losses for all likely earthquake scenarios. This rapid loss estimation method is verified through the computationally intensive incremental dynamic analysis, with the results processed using a distribution-free methodology. To illustrate the application of the proposed method, the seismic vulnerability of two highway bridge piers is compared; one bridge is traditionally designed for ductility while the other is based on an emerging damage avoidance design (DAD) philosophy. The DAD pier is found to have a clear advantage over the conventional pier; the EAL of the DAD pier is less than 20% of its ductile counterpart. This is shown to be primarily due to its inherent damage-free behaviour for small to medium earthquake intensities, whose contribution to EAL is significantly more than that of very rare events. La perte annuelle prévue (EAL), qui peut être exprimé en dollars, est une manière efficace de communiquer la vulnérabilité séismique des équipements construits aux propriétaires et aux assureurs. Une méthode simplifiée pour estimer EAL sans analyses dynamiques non linéaires longues de conduite est présentée. Des rapports entre les mesures d'intensité et les paramètres de la demande de technologie résultant d'une analyse de facilité et d'une méthode modifiée de capacité-spectre sont combinés avec des incertitudes epistemic et aléatoires pour arriver à un modèle probabiliste de demande. Des mesures de dommages sont établies de déterminer des seuils pour les états de dommages desquels des rapports de perte peuvent être définis. Des implications financières dues aux dommages peuvent alors être mesurées sous forme d'EAL en intégrant des pertes totales pour tous les scénarios probables de tremblement de terre. Cette méthode rapide d'évaluation de perte est vérifiée par l'analyse dynamique par accroissement informatique intensive, avec les résultats traités en utilisant une méthodologie distribution-libre. Pour illustrer l'application de la méthode proposée, la vulnérabilité séismique de deux piliers de pont en route est comparée ; un pont est traditionnellement conçu pour la ductilité tandis que l'autre est basé sur une philosophie naissante de conception d'action d'éviter de dommages (PAPA). Le pilier de PAPA s'avère pour avoir un avantage clair par rapport au pilier conventionnel ; l'EAL du pilier de PAPA est moins de 20% de ses contre-parties malléables. Ceci s'avère principalement dû à son comportement sans dommage inhérent pour les intensités petites à moyennes de tremblement de terre, sensiblement plus des dont la contribution à EAL est que celle des événements très rares. ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Risques naturels [article] Computational and rapid expected annual loss estimation methodologies for structures [texte imprimé] / Solberg, Kevin M., Editeur scientifique ; Dhakal, Rajesh P., Editeur scientifique ; Mander, John B., Editeur scientifique ; Bradley, Brendon A., Editeur scientifique . - 81-101 p. Génie civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°1 (Janvier 2008) . - 81-101 p. Mots-clés : Expected  annual  loss  (EAL)  Performance-based  earthquake  engineering  (PBEE)  (PBEE  Seismic  financial  risk  Damage  avoidance  design  (DAD)  Perte  annuelle  prévue  (EAL)  Technologie  exécution-basée  de  tremblement  de  terre  (PBEE  Analyse  dynamique  par  accroissement  (IDA)  Risque  financier  séismique  Conception  d'action  d'éviter  de  dommages  (DAD) Index. décimale : 551.22 Résumé : Expected annual loss (EAL), which can be expressed in dollars, is an effective way of communicating the seismic vulnerability of constructed facilities to owners and insurers. A simplified method for estimating EAL without conducting time-consuming non-linear dynamic analyses is presented. Relationships between intensity measures and engineering demand parameters resulting from a pushover analysis and a modified capacity-spectrum method are combined with epistemic and aleatory uncertainties to arrive at a probabilistic demand model. Damage measures are established to determine thresholds for damage states from which loss ratios can be defined. Financial implications due to damage can then be quantified in the form of EAL by integrating total losses for all likely earthquake scenarios. This rapid loss estimation method is verified through the computationally intensive incremental dynamic analysis, with the results processed using a distribution-free methodology. To illustrate the application of the proposed method, the seismic vulnerability of two highway bridge piers is compared; one bridge is traditionally designed for ductility while the other is based on an emerging damage avoidance design (DAD) philosophy. The DAD pier is found to have a clear advantage over the conventional pier; the EAL of the DAD pier is less than 20% of its ductile counterpart. This is shown to be primarily due to its inherent damage-free behaviour for small to medium earthquake intensities, whose contribution to EAL is significantly more than that of very rare events. La perte annuelle prévue (EAL), qui peut être exprimé en dollars, est une manière efficace de communiquer la vulnérabilité séismique des équipements construits aux propriétaires et aux assureurs. Une méthode simplifiée pour estimer EAL sans analyses dynamiques non linéaires longues de conduite est présentée. Des rapports entre les mesures d'intensité et les paramètres de la demande de technologie résultant d'une analyse de facilité et d'une méthode modifiée de capacité-spectre sont combinés avec des incertitudes epistemic et aléatoires pour arriver à un modèle probabiliste de demande. Des mesures de dommages sont établies de déterminer des seuils pour les états de dommages desquels des rapports de perte peuvent être définis. Des implications financières dues aux dommages peuvent alors être mesurées sous forme d'EAL en intégrant des pertes totales pour tous les scénarios probables de tremblement de terre. Cette méthode rapide d'évaluation de perte est vérifiée par l'analyse dynamique par accroissement informatique intensive, avec les résultats traités en utilisant une méthodologie distribution-libre. Pour illustrer l'application de la méthode proposée, la vulnérabilité séismique de deux piliers de pont en route est comparée ; un pont est traditionnellement conçu pour la ductilité tandis que l'autre est basé sur une philosophie naissante de conception d'action d'éviter de dommages (PAPA). Le pilier de PAPA s'avère pour avoir un avantage clair par rapport au pilier conventionnel ; l'EAL du pilier de PAPA est moins de 20% de ses contre-parties malléables. Ceci s'avère principalement dû à son comportement sans dommage inhérent pour les intensités petites à moyennes de tremblement de terre, sensiblement plus des dont la contribution à EAL est que celle des événements très rares. ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Risques naturels

Experimental multi-lvel seismic performance assessment of 3D RC frame designed for damage avoidance / Bradley, Brendon A. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 37 N°1 (Janvier 2008)

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°1 (Janvier 2008) . - 1-20 p. Titre : Experimental multi-lvel seismic performance assessment of 3D RC frame designed for damage avoidance Type de document : texte imprimé Auteurs : Bradley, Brendon A., Editeur scientifique ; Dhakal, Rajesh P., Editeur scientifique ; Mander, John B., Editeur scientifique ; Louman Li, Editeur scientifique Article en page(s) : 1-20 p. Note générale : Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Multi-level  seismic  performance  Damage  avoidance  design  Incremental  dynamic  analysis  Quasi  earthquake  displacement  tests  assessment  Evaluation  séismique  à  multiniveaux  d'exécution  Conception  d'action  d'éviter  de  dommages  Analyse  dynamique  par  accroissement  Déplacement  quasi  de  tremblement  de  terre Index. décimale : 551.22 Résumé : This paper experimentally investigates the application of damage avoidance design (DAD) philosophy to moment-resisting frames with particular emphasis on detailing of rocking interfaces. An 80% scale three-dimensional rocking beam-column joint sub-assembly designed and detailed based on damage avoidance principles is constructed and tested. Incremental dynamic analysis is used for selecting ground motion records to be applied to the sub-assembly for conducting a multi-level seismic performance assessment (MSPA). Analyses are conducted to obtain displacement demands due to the selected near- and medium-field ground motions that represent different levels of seismic hazard. Thus, predicted displacement time histories are applied to the sub-assembly for conducting quasi-earthquake displacement tests. The sub-assembly performed well reaching drifts up to 4.7% with only minor spalling occurring at rocking beam interfaces and minor flexural cracks in beams. Yielding of post-tensioning threaded bars occurred, but the sub-assembly did not collapse. The externally attached energy dissipators provided large hysteretic dissipation during large drift cycles. The sub-assembly satisfied all three seismic performance requirements, thereby verifying the superior performance of the DAD philosophy. Cet article étudie expérimentalement l'application de la philosophie de conception d'action d'éviter de dommages (DAD) aux armatures derésistance avec l'emphase particulière détaillée des interfaces basculantes. Un montage partiel tridimensionnel commun basculant faisceau-colonne de balance de 80% conçu et détaillé basé selon des principes d'action afin d'éviter le dommages. L'analyse dynamique par accroissement est employée pour choisir les disques au sol de mouvement pour être appliqué au montage partiel pour conduire une évaluation séismique à multiniveaux d'exécution (MSPA). Des analyses sont conduites pour obtenir des demandes de déplacement dues, aux mouvements de milieu-champ au sol qui représentent différents niveaux de risque séismique. Ainsi, des histoires prévues de temps de déplacement sont appliquées au montage partiel pour les essais de conduite de déplacement de quasi-tremblement de terre. Bien l'atteinte effectuée par montage partiel dérive jusqu'à 4.7% avec seulement l'occurrence de délitescence mineure aux interfaces basculantes de faisceau et aux fissures flexurales mineures dans les faisceaux. Le rendement de poteau des barres filetées s'est produit, mais le montage partiel ne s'est pas effondré. Les dissipateurs extérieurement joints d'énergie ont fourni la grande dissipation par hysté-résis pendant de grands cycles de dérive. Le montage partiel a répondu à chacune des trois exigences séismiques d'exécution, vérifiant de ce fait l'exécution supérieure de la philosophie. ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Analyse dynamique -- Séismes [article] Experimental multi-lvel seismic performance assessment of 3D RC frame designed for damage avoidance [texte imprimé] / Bradley, Brendon A., Editeur scientifique ; Dhakal, Rajesh P., Editeur scientifique ; Mander, John B., Editeur scientifique ; Louman Li, Editeur scientifique . - 1-20 p. Génie civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°1 (Janvier 2008) . - 1-20 p. Mots-clés : Multi-level  seismic  performance  Damage  avoidance  design  Incremental  dynamic  analysis  Quasi  earthquake  displacement  tests  assessment  Evaluation  séismique  à  multiniveaux  d'exécution  Conception  d'action  d'éviter  de  dommages  Analyse  dynamique  par  accroissement  Déplacement  quasi  de  tremblement  de  terre Index. décimale : 551.22 Résumé : This paper experimentally investigates the application of damage avoidance design (DAD) philosophy to moment-resisting frames with particular emphasis on detailing of rocking interfaces. An 80% scale three-dimensional rocking beam-column joint sub-assembly designed and detailed based on damage avoidance principles is constructed and tested. Incremental dynamic analysis is used for selecting ground motion records to be applied to the sub-assembly for conducting a multi-level seismic performance assessment (MSPA). Analyses are conducted to obtain displacement demands due to the selected near- and medium-field ground motions that represent different levels of seismic hazard. Thus, predicted displacement time histories are applied to the sub-assembly for conducting quasi-earthquake displacement tests. The sub-assembly performed well reaching drifts up to 4.7% with only minor spalling occurring at rocking beam interfaces and minor flexural cracks in beams. Yielding of post-tensioning threaded bars occurred, but the sub-assembly did not collapse. The externally attached energy dissipators provided large hysteretic dissipation during large drift cycles. The sub-assembly satisfied all three seismic performance requirements, thereby verifying the superior performance of the DAD philosophy. Cet article étudie expérimentalement l'application de la philosophie de conception d'action d'éviter de dommages (DAD) aux armatures derésistance avec l'emphase particulière détaillée des interfaces basculantes. Un montage partiel tridimensionnel commun basculant faisceau-colonne de balance de 80% conçu et détaillé basé selon des principes d'action afin d'éviter le dommages. L'analyse dynamique par accroissement est employée pour choisir les disques au sol de mouvement pour être appliqué au montage partiel pour conduire une évaluation séismique à multiniveaux d'exécution (MSPA). Des analyses sont conduites pour obtenir des demandes de déplacement dues, aux mouvements de milieu-champ au sol qui représentent différents niveaux de risque séismique. Ainsi, des histoires prévues de temps de déplacement sont appliquées au montage partiel pour les essais de conduite de déplacement de quasi-tremblement de terre. Bien l'atteinte effectuée par montage partiel dérive jusqu'à 4.7% avec seulement l'occurrence de délitescence mineure aux interfaces basculantes de faisceau et aux fissures flexurales mineures dans les faisceaux. Le rendement de poteau des barres filetées s'est produit, mais le montage partiel ne s'est pas effondré. Les dissipateurs extérieurement joints d'énergie ont fourni la grande dissipation par hysté-résis pendant de grands cycles de dérive. Le montage partiel a répondu à chacune des trois exigences séismiques d'exécution, vérifiant de ce fait l'exécution supérieure de la philosophie. ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Analyse dynamique -- Séismes

Improved seismic hazard model with application to probabilistic seismic demand analysis / Bradley, Brendon A. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 36 N°14 (Novembre 2007) 

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°14 (Novembre 2007) . - 2211-2225 p. Titre : Improved seismic hazard model with application to probabilistic seismic demand analysis Type de document : texte imprimé Auteurs : Bradley, Brendon A., Auteur ; Rajesh P. Dhakal Misko Cubrinovski, Auteur ; Mander, John B., Auteur Article en page(s) : 2211-2225 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : performance-based  earthquake  engineering  (PBEE)  probabilistic  seismic  demand  analysis  (PSDA)  seismic  hazard  model  demand  hazardGénie  parasismique  Probabiliste  sismique  analyse  de  la  demande  (AAPEP)  Risque  sismique  Demande  danger Résumé : An improved seismic hazard model for use in performance-based earthquake engineering is presented. The model is an improved approximation from the so-called power law model, which is linear in log-log space. The mathematics of the model and uncertainty incorporation is briefly discussed. Various means of fitting the approximation to hazard data derived from probabilistic seismic hazard analysis are discussed, including the limitations of the model. Based on these exact hazard data for major centres in New Zealand, the parameters for the proposed model are calibrated. To illustrate the significance of the proposed model, a performance-based assessment is conducted on a typical bridge, via probabilistic seismic demand analysis. The new hazard model is compared to the current power law relationship to illustrate its effects on the risk assessment. The propagation of epistemic uncertainty in the seismic hazard is also considered. To allow further use of the model in conceptual calculations, a semi-analytical method is proposed to calculate the demand hazard in closed form. For the case study shown, the resulting semi-analytical closed form solution is shown to be significantly more accurate than the analytical closed-form solution using the power law hazard model, capturing the exact numerical integration solution to within 7% accuracy over the entire range of exceedance rate Un meilleur modèle de risque sismique pour une utilisation basée sur la performance en génie est présenté. Le modèle est une meilleure approximation de la soi-disant puissance loi modèle, qui est linéaire dans l'espace log-log. Le modèle mathématique de l'intégration et de l'incertitude est brièvement discutée. Divers moyens de l'installation du rapprochement de données sur les dangers provenant de l'analyse probabiliste des aléas sismiques sont abordés, y compris les limites du modèle. Sur la base de ces données exactes danger pour les grands centres en Nouvelle-Zélande, les paramètres du modèle proposé sont étalonnés. Pour illustrer l'importance du modèle proposé, une évaluation basée sur la performance est effectué sur un pont typique, en passant par l'analyse de la demande sismique probabiliste. Le nouveau modèle de risque est comparée à la relation de pouvoir actuel, pour illustrer ses effets sur l'évaluation des risques. La propagation de l'incertitude épistémique dans le risque sismique est également envisagée. Pour permettre l'utilisation du modèle dans des calculs théoriques, une méthode semi-analytique est proposé pour calculer la demande risque en forme fermée. Pour le montre l'étude de cas, le résultat d'analyse semi-forme fermée solution est montrée significativement plus précises que la forme analytique fermé solution grâce à la puissance du droit risque de modèle, capturant exactement la solution à l'intégration numérique dans les 7% de précision sur toute la gamme Le taux de dépassement DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Génie parasismique-- Risques sismiques En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/114285254/ABSTRACT [article] Improved seismic hazard model with application to probabilistic seismic demand analysis [texte imprimé] / Bradley, Brendon A., Auteur ; Rajesh P. Dhakal Misko Cubrinovski, Auteur ; Mander, John B., Auteur . - 2211-2225 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°14 (Novembre 2007) . - 2211-2225 p. Mots-clés : performance-based  earthquake  engineering  (PBEE)  probabilistic  seismic  demand  analysis  (PSDA)  seismic  hazard  model  demand  hazardGénie  parasismique  Probabiliste  sismique  analyse  de  la  demande  (AAPEP)  Risque  sismique  Demande  danger Résumé : An improved seismic hazard model for use in performance-based earthquake engineering is presented. The model is an improved approximation from the so-called power law model, which is linear in log-log space. The mathematics of the model and uncertainty incorporation is briefly discussed. Various means of fitting the approximation to hazard data derived from probabilistic seismic hazard analysis are discussed, including the limitations of the model. Based on these exact hazard data for major centres in New Zealand, the parameters for the proposed model are calibrated. To illustrate the significance of the proposed model, a performance-based assessment is conducted on a typical bridge, via probabilistic seismic demand analysis. The new hazard model is compared to the current power law relationship to illustrate its effects on the risk assessment. The propagation of epistemic uncertainty in the seismic hazard is also considered. To allow further use of the model in conceptual calculations, a semi-analytical method is proposed to calculate the demand hazard in closed form. For the case study shown, the resulting semi-analytical closed form solution is shown to be significantly more accurate than the analytical closed-form solution using the power law hazard model, capturing the exact numerical integration solution to within 7% accuracy over the entire range of exceedance rate Un meilleur modèle de risque sismique pour une utilisation basée sur la performance en génie est présenté. Le modèle est une meilleure approximation de la soi-disant puissance loi modèle, qui est linéaire dans l'espace log-log. Le modèle mathématique de l'intégration et de l'incertitude est brièvement discutée. Divers moyens de l'installation du rapprochement de données sur les dangers provenant de l'analyse probabiliste des aléas sismiques sont abordés, y compris les limites du modèle. Sur la base de ces données exactes danger pour les grands centres en Nouvelle-Zélande, les paramètres du modèle proposé sont étalonnés. Pour illustrer l'importance du modèle proposé, une évaluation basée sur la performance est effectué sur un pont typique, en passant par l'analyse de la demande sismique probabiliste. Le nouveau modèle de risque est comparée à la relation de pouvoir actuel, pour illustrer ses effets sur l'évaluation des risques. La propagation de l'incertitude épistémique dans le risque sismique est également envisagée. Pour permettre l'utilisation du modèle dans des calculs théoriques, une méthode semi-analytique est proposé pour calculer la demande risque en forme fermée. Pour le montre l'étude de cas, le résultat d'analyse semi-forme fermée solution est montrée significativement plus précises que la forme analytique fermé solution grâce à la puissance du droit risque de modèle, capturant exactement la solution à l'intégration numérique dans les 7% de précision sur toute la gamme Le taux de dépassement DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Génie parasismique-- Risques sismiques En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/114285254/ABSTRACT