[article] in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 35 N°15 (Decembre 2006) . - 1949 - 1974 p. | Titre : | Yielding oscillator subjected to simple pulse waveforms: numerical analysis & closed-form solutions | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | Mylonakis, George, Editeur scientifique ; Voyagaki, Elia, Editeur scientifique | | Article en page(s) : | 1949 - 1974 p. | | Note générale : | Génie civil | | Langues : | Anglais (eng) | | Mots-clés : | Pulse Near fault yielding oscillator Numerical analysis Closed-form solution Case study Impulsion Près du défaut Rendement de l'oscillateur Analyse numérique Solution de forme close Etude de cas | | Index. décimale : | 624.1 Infrastructures.Ouvrages en terre. Fondations. Tunnels | | Résumé : | Numerical and analytical solutions are presented for the elastic and inelastic response of single-degree-of-freedom yielding oscillators to idealized ground acceleration pulses. These motions are typical of near-fault earthquake recordings generated by forward rupture directivity and may inflict damage in the absence of substantial structural strength and ductility capacity. Four basic pulse waveforms are examined: (1) triangular; (2) sinusoidal; (3) exponential; and (4) rectangular. In the first part of the article, a numerical study is presented of the effect of oscillator period, strength, damping, post-yielding stiffness and number of excitation cycles, on inelastic response. Results are presented in the form of dimensionless graphs and regression formulas that elucidate the salient features of the problem. It is shown that conventional R-µ relations may significantly underestimate ductility demand imposed by near-fault motions.
The second part of the article concentrates on elastic-perfectly plastic oscillators. Closed-form solutions are derived for post-yielding response and associated ductility demand. It is shown that all three ground motion histories (i.e. acceleration, velocity, and displacement) control oscillator response - contrary to the widespread view that ground velocity alone is of leading importance. The derived solutions provide insight on the physics of inelastic response, which is often obscured by the complexity of numerical algorithms and actual earthquake motions. The model is evaluated against numerical results from near-field recordings. A case study is presented.
Des solutions numériques et analytiques sont présentées pour la réponse élastique et non élastique de la simple-degré-de-liberté rapportant des oscillateurs aux impulsions au sol idéalisées d'accélération. Ces mouvements sont typiques des enregistrements de tremblement de terre de proche-défaut produits par directivité vers l'avant de rupture et peuvent infliger des dommages en l'absence de la capacité substantielle de résistance de la structure et de ductilité. Quatre formes d'onde de base d'impulsion sont examinées : (1) triangulaire ; (2) sinusoïdal ; (3) exponentiel ; et (4) rectangulaire. Dans la première partie de l'article, une étude numérique est présentée de l'effet de la période d'oscillateur, force, atténuant, poteau-rapportant la rigidité et le nombre de cycles d'excitation, sur la réponse non élastique. Des résultats sont présentés sous forme de graphiques et de formules sans dimensions de régression qui élucident les dispositifs saillants du problème. On lui montre que les relations conventionnelles de R-µ peuvent de manière significative sous-estimer une demande de ductilité imposée par des mouvements de proche-défaut. La deuxième partie de l'article se concentre sur les oscillateurs en plastique élastiques-parfait. Des solutions de forme close sont dérivées pour la réponse derendement et la demande associée de ductilité. On lui montre que chacune des trois histoires au sol de mouvement (c.-à-d. accélération, vitesse, et déplacement) commande la réponse d'oscillateur - contraire à la vue répandue que seule la vitesse au sol est d'importance principale. Les solutions dérivées fournissent l'perspicacité sur la physique de la réponse non élastique, qui est souvent obscurcie par la complexité des algorithmes numériques et des mouvements réels de tremblement de terre. Le modèle est évalué contre des résultats numériques des enregistrements de proche-champ. Une étude de cas est présentée. | | ISSN : | 0098-8847 | | RAMEAU : | Oscillateur -- Analyse numérique | | En ligne : | http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/112780143/ABSTRACT |
[article] Yielding oscillator subjected to simple pulse waveforms: numerical analysis & closed-form solutions [texte imprimé] / Mylonakis, George, Editeur scientifique ; Voyagaki, Elia, Editeur scientifique . - 1949 - 1974 p. Génie civil Langues : Anglais ( eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 35 N°15 (Decembre 2006) . - 1949 - 1974 p. | Mots-clés : | Pulse Near fault yielding oscillator Numerical analysis Closed-form solution Case study Impulsion Près du défaut Rendement de l'oscillateur Analyse numérique Solution de forme close Etude de cas | | Index. décimale : | 624.1 Infrastructures.Ouvrages en terre. Fondations. Tunnels | | Résumé : | Numerical and analytical solutions are presented for the elastic and inelastic response of single-degree-of-freedom yielding oscillators to idealized ground acceleration pulses. These motions are typical of near-fault earthquake recordings generated by forward rupture directivity and may inflict damage in the absence of substantial structural strength and ductility capacity. Four basic pulse waveforms are examined: (1) triangular; (2) sinusoidal; (3) exponential; and (4) rectangular. In the first part of the article, a numerical study is presented of the effect of oscillator period, strength, damping, post-yielding stiffness and number of excitation cycles, on inelastic response. Results are presented in the form of dimensionless graphs and regression formulas that elucidate the salient features of the problem. It is shown that conventional R-µ relations may significantly underestimate ductility demand imposed by near-fault motions.
The second part of the article concentrates on elastic-perfectly plastic oscillators. Closed-form solutions are derived for post-yielding response and associated ductility demand. It is shown that all three ground motion histories (i.e. acceleration, velocity, and displacement) control oscillator response - contrary to the widespread view that ground velocity alone is of leading importance. The derived solutions provide insight on the physics of inelastic response, which is often obscured by the complexity of numerical algorithms and actual earthquake motions. The model is evaluated against numerical results from near-field recordings. A case study is presented.
Des solutions numériques et analytiques sont présentées pour la réponse élastique et non élastique de la simple-degré-de-liberté rapportant des oscillateurs aux impulsions au sol idéalisées d'accélération. Ces mouvements sont typiques des enregistrements de tremblement de terre de proche-défaut produits par directivité vers l'avant de rupture et peuvent infliger des dommages en l'absence de la capacité substantielle de résistance de la structure et de ductilité. Quatre formes d'onde de base d'impulsion sont examinées : (1) triangulaire ; (2) sinusoïdal ; (3) exponentiel ; et (4) rectangulaire. Dans la première partie de l'article, une étude numérique est présentée de l'effet de la période d'oscillateur, force, atténuant, poteau-rapportant la rigidité et le nombre de cycles d'excitation, sur la réponse non élastique. Des résultats sont présentés sous forme de graphiques et de formules sans dimensions de régression qui élucident les dispositifs saillants du problème. On lui montre que les relations conventionnelles de R-µ peuvent de manière significative sous-estimer une demande de ductilité imposée par des mouvements de proche-défaut. La deuxième partie de l'article se concentre sur les oscillateurs en plastique élastiques-parfait. Des solutions de forme close sont dérivées pour la réponse derendement et la demande associée de ductilité. On lui montre que chacune des trois histoires au sol de mouvement (c.-à-d. accélération, vitesse, et déplacement) commande la réponse d'oscillateur - contraire à la vue répandue que seule la vitesse au sol est d'importance principale. Les solutions dérivées fournissent l'perspicacité sur la physique de la réponse non élastique, qui est souvent obscurcie par la complexité des algorithmes numériques et des mouvements réels de tremblement de terre. Le modèle est évalué contre des résultats numériques des enregistrements de proche-champ. Une étude de cas est présentée. | | ISSN : | 0098-8847 | | RAMEAU : | Oscillateur -- Analyse numérique | | En ligne : | http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/112780143/ABSTRACT |
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Affiner la rechercheRigid block sliding to idealized acceleration pulses / Voyagaki, Elia in Journal of engineering mechanics, Vol. 138 N° 9 (Septembre 2012)
