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Inelastic seismic response of stiffening systems and development of demand spectrum: Application to MSSS bridges / M. Ala Saadeghvaziri 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) . - 2153-2169 p. Titre : Inelastic seismic response of stiffening systems and development of demand spectrum: Application to MSSS bridges Type de document : texte imprimé Auteurs : M. Ala Saadeghvaziri, Auteur ; A. Yazdani-Motlagh, Auteur Article en page(s) : 2153-2169 p. Note générale : Génie Civile Langues : Anglais (eng) Mots-clés : seismic  stiffening  spectrum  response  inelastic  bridgesSismique  Raidissement  Spectre  Réponse  Inélastique  Ponts Résumé : A stiffening system is a system that increases its stiffness as it goes under large displacements. Such behavioural characteristic can result from constitutive behaviour or at the structural level often from closure of gaps between various components (sub-systems) of the structure. An example of the latter situation is multi-span simply supported (MSSS) bridges under horizontal earthquake ground motion. Unlike softening systems, stiffening systems have not been studied. In addition to the need for more understanding of the seismic response of stiffening systems, there is a need to develop response spectrum that can be used in design. Several parameters including gap size and ratios of sub-systems stiffness, strength, and mass control the behaviour of a stiffening system. In this study, a simplified stiffening model is developed and over 367 000 cases are analysed to investigate the nonlinear stiffening behaviour and pounding. Parameters considered also include ground motion characteristic. Results are evaluated and compared in terms of displacement and dissipated hysteretic energy. Parameter study results show that, on average, the displacement response is lower for stiffening systems, however, they dissipates higher hysteretic energy, due to higher yield cycles and yield excursions, and can possibly sustain more damage than a bilinear, elastic-plastic system. Using parameter study database, design response spectrum for stiffening systems is also proposed and its practical application is demonstrated through its application to an MSSS bridge. Results of this study goes beyond MSSS bridges and will have application for many structural systems where response is characterized by a stiffening behaviour. Un raidissement du système est un système qui augmente sa rigidité car elle passe sous les grands déplacements. Ces caractéristiques comportementales peuvent résulter d'un comportement constitutif ou au niveau structurel souvent de la fermeture des écarts entre les différentes composantes (sous-systèmes) de la structure. Un exemple de cette dernière situation est multi-span simplement appuyé (MSSS) sous les ponts horizontale séisme mouvements du sol. Contrairement aux systèmes d'adoucissement, raidissement des systèmes n'ont pas été étudiées. En plus de la nécessité d'une plus grande compréhension de la réponse sismique du raidissement des systèmes, il est nécessaire de développer spectre de réponse qui peut être utilisée dans la conception. Plusieurs paramètres, y compris la taille des vides et des ratios de sous-systèmes de rigidité, la force, le contrôle de masse et le comportement d'un raidissement du système. Dans cette étude, un modèle simplifié de raidissement est développé et plus de 367000 cas sont analysés pour enquêter sur le comportement non-linéaire de raidissement et martèlement. Paramètres considérés également inclure des mouvements de caractère. Les résultats sont évalués et comparés en termes de déplacements et de l'énergie dissipée hystérésis. Paramètre résultats de l'étude montrent que, en moyenne, le déplacement de réponse est moins élevé pour les systèmes de raidissement, toutefois, ils se dissipe hystérésis énergie plus élevés, en raison d'un rendement plus élevé et le rendement des cycles excursions, et peut éventuellement soutenir plus de dégâts qu'un bilinéaire, élastique-plastique. En utilisant le paramètre de base de données d'étude, la conception spectre de réponse pour les systèmes de raidissement est également proposé et son application pratique est démontrée par son application à un pont MSSS. Les résultats de cette étude va bien au-delà des ponts MSSS et aura beaucoup de demande pour les systèmes où la réponse structurelle est caractérisée par un comportement de raidissement. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : sismique--ponts En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/114280268/ABSTRACT [article] Inelastic seismic response of stiffening systems and development of demand spectrum: Application to MSSS bridges [texte imprimé] / M. Ala Saadeghvaziri, Auteur ; A. Yazdani-Motlagh, Auteur . - 2153-2169 p. Génie Civile Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°14 (Novembre 2007) . - 2153-2169 p. Mots-clés : seismic  stiffening  spectrum  response  inelastic  bridgesSismique  Raidissement  Spectre  Réponse  Inélastique  Ponts Résumé : A stiffening system is a system that increases its stiffness as it goes under large displacements. Such behavioural characteristic can result from constitutive behaviour or at the structural level often from closure of gaps between various components (sub-systems) of the structure. An example of the latter situation is multi-span simply supported (MSSS) bridges under horizontal earthquake ground motion. Unlike softening systems, stiffening systems have not been studied. In addition to the need for more understanding of the seismic response of stiffening systems, there is a need to develop response spectrum that can be used in design. Several parameters including gap size and ratios of sub-systems stiffness, strength, and mass control the behaviour of a stiffening system. In this study, a simplified stiffening model is developed and over 367 000 cases are analysed to investigate the nonlinear stiffening behaviour and pounding. Parameters considered also include ground motion characteristic. Results are evaluated and compared in terms of displacement and dissipated hysteretic energy. Parameter study results show that, on average, the displacement response is lower for stiffening systems, however, they dissipates higher hysteretic energy, due to higher yield cycles and yield excursions, and can possibly sustain more damage than a bilinear, elastic-plastic system. Using parameter study database, design response spectrum for stiffening systems is also proposed and its practical application is demonstrated through its application to an MSSS bridge. Results of this study goes beyond MSSS bridges and will have application for many structural systems where response is characterized by a stiffening behaviour. Un raidissement du système est un système qui augmente sa rigidité car elle passe sous les grands déplacements. Ces caractéristiques comportementales peuvent résulter d'un comportement constitutif ou au niveau structurel souvent de la fermeture des écarts entre les différentes composantes (sous-systèmes) de la structure. Un exemple de cette dernière situation est multi-span simplement appuyé (MSSS) sous les ponts horizontale séisme mouvements du sol. Contrairement aux systèmes d'adoucissement, raidissement des systèmes n'ont pas été étudiées. En plus de la nécessité d'une plus grande compréhension de la réponse sismique du raidissement des systèmes, il est nécessaire de développer spectre de réponse qui peut être utilisée dans la conception. Plusieurs paramètres, y compris la taille des vides et des ratios de sous-systèmes de rigidité, la force, le contrôle de masse et le comportement d'un raidissement du système. Dans cette étude, un modèle simplifié de raidissement est développé et plus de 367000 cas sont analysés pour enquêter sur le comportement non-linéaire de raidissement et martèlement. Paramètres considérés également inclure des mouvements de caractère. Les résultats sont évalués et comparés en termes de déplacements et de l'énergie dissipée hystérésis. Paramètre résultats de l'étude montrent que, en moyenne, le déplacement de réponse est moins élevé pour les systèmes de raidissement, toutefois, ils se dissipe hystérésis énergie plus élevés, en raison d'un rendement plus élevé et le rendement des cycles excursions, et peut éventuellement soutenir plus de dégâts qu'un bilinéaire, élastique-plastique. En utilisant le paramètre de base de données d'étude, la conception spectre de réponse pour les systèmes de raidissement est également proposé et son application pratique est démontrée par son application à un pont MSSS. Les résultats de cette étude va bien au-delà des ponts MSSS et aura beaucoup de demande pour les systèmes où la réponse structurelle est caractérisée par un comportement de raidissement. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : sismique--ponts En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/114280268/ABSTRACT