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An energy-based damage model for seismic response of steel structures / A. Benavent-Climent in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 36 N°8 (Juillet 2007) 

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°8 (Juillet 2007) . - 1049-1064 p. Titre : An energy-based damage model for seismic response of steel structures Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Benavent-Climent, Auteur Article en page(s) : 1049-1064 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : structural  damage  characterization  •  ultimate  energy  dissipation  capacity  •  steel  structurescaractérisation  des  dommages  structuraux  ultime  capacité  de  dissipation  d'énergie  structures  en  acier Index. décimale : 624.151 Résumé : This paper proposes a new model for quantifying the damage in structural steel components subjected to randomly applied flexural/shear stress reversals, such those induced by earthquakes. In contrast to existing approaches that consider the damage as a combination of the global amount of dissipated energy and maximum displacement, the proposed model represents the damage by two parameters: (a) the total dissipated energy and (b) the portion of the energy consumed in the skeleton part of the load-displacement curve. These parameters are employed to define a single damage index, which measures the level between 0 (no damage) and 1 (failure). The proposed model takes into account that the ultimate energy dissipation capacity of the steel component is path-dependent and can change throughout the entire response duration. The new model is derived from low-cycle fatigue static tests of round steel rods and steel plates subjected to bending and shear. The accuracy of the model is verified experimentally through dynamic real-time shaking table tests. From these tests, it is observed that the proposed model measures the level of damage at any stage of the loading process reasonably well and predicts the failure of the structural component accurately. The model can be easily implemented in a computer program to assess the level of seismic damage and the closeness to failure in new structures or to evaluate the safety of existing ones. Ce papier propose un nouveau modèle pour quantifier les dommages structurels en acier soumis à la flexion appliqué au hasard / renversements de cisaillement, comme celles induites par des tremblements de terre. Contrairement aux approches existantes qui considèrent les dommages comme une combinaison du montant global de l'énergie dissipée et déplacement maximal, le modèle proposé représente les dommages par deux paramètres: (a) l'énergie totale dissipée et (b) la partie de l'énergie consommée dans le squelette partie de la courbe de charge déplacement. Ces paramètres sont utilisés pour définir un indice de dommages unique, qui mesure entre le niveau 0 (aucun dommage) et 1 (échec). Le modèle proposé tient compte du fait que l'ultime capacité de dissipation d'énergie de l'acier composant dépend du chemin parcouru et peuvent changer dans toute la durée de réponse. Le nouveau modèle est dérivé de la faiblesse du cycle de la fatigue, des essais statiques en acier rond de tiges et de plaques d'acier soumis à la flexion et au cisaillement. La précision du modèle est vérifiée expérimentalement par dynamique en temps réel maquette à des tests. De ces tests, il est constaté que le modèle proposé mesure le niveau des dommages à n'importe quelle étape du processus de chargement assez bien et permet de prédire l'échec de la composante structurelle de précision. Le modèle peut être facilement mis en œuvre dans un programme d'ordinateur pour évaluer le niveau de dommages sismiques et la proximité à l'échec dans de nouvelles structures ou à évaluer la sécurité de ceux qui existent déjà. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Acier --Séisme En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/114099206/abstract [article] An energy-based damage model for seismic response of steel structures [texte imprimé] / A. Benavent-Climent, Auteur . - 1049-1064 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°8 (Juillet 2007) . - 1049-1064 p. Mots-clés : structural  damage  characterization  •  ultimate  energy  dissipation  capacity  •  steel  structurescaractérisation  des  dommages  structuraux  ultime  capacité  de  dissipation  d'énergie  structures  en  acier Index. décimale : 624.151 Résumé : This paper proposes a new model for quantifying the damage in structural steel components subjected to randomly applied flexural/shear stress reversals, such those induced by earthquakes. In contrast to existing approaches that consider the damage as a combination of the global amount of dissipated energy and maximum displacement, the proposed model represents the damage by two parameters: (a) the total dissipated energy and (b) the portion of the energy consumed in the skeleton part of the load-displacement curve. These parameters are employed to define a single damage index, which measures the level between 0 (no damage) and 1 (failure). The proposed model takes into account that the ultimate energy dissipation capacity of the steel component is path-dependent and can change throughout the entire response duration. The new model is derived from low-cycle fatigue static tests of round steel rods and steel plates subjected to bending and shear. The accuracy of the model is verified experimentally through dynamic real-time shaking table tests. From these tests, it is observed that the proposed model measures the level of damage at any stage of the loading process reasonably well and predicts the failure of the structural component accurately. The model can be easily implemented in a computer program to assess the level of seismic damage and the closeness to failure in new structures or to evaluate the safety of existing ones. Ce papier propose un nouveau modèle pour quantifier les dommages structurels en acier soumis à la flexion appliqué au hasard / renversements de cisaillement, comme celles induites par des tremblements de terre. Contrairement aux approches existantes qui considèrent les dommages comme une combinaison du montant global de l'énergie dissipée et déplacement maximal, le modèle proposé représente les dommages par deux paramètres: (a) l'énergie totale dissipée et (b) la partie de l'énergie consommée dans le squelette partie de la courbe de charge déplacement. Ces paramètres sont utilisés pour définir un indice de dommages unique, qui mesure entre le niveau 0 (aucun dommage) et 1 (échec). Le modèle proposé tient compte du fait que l'ultime capacité de dissipation d'énergie de l'acier composant dépend du chemin parcouru et peuvent changer dans toute la durée de réponse. Le nouveau modèle est dérivé de la faiblesse du cycle de la fatigue, des essais statiques en acier rond de tiges et de plaques d'acier soumis à la flexion et au cisaillement. La précision du modèle est vérifiée expérimentalement par dynamique en temps réel maquette à des tests. De ces tests, il est constaté que le modèle proposé mesure le niveau des dommages à n'importe quelle étape du processus de chargement assez bien et permet de prédire l'échec de la composante structurelle de précision. Le modèle peut être facilement mis en œuvre dans un programme d'ordinateur pour évaluer le niveau de dommages sismiques et la proximité à l'échec dans de nouvelles structures ou à évaluer la sécurité de ceux qui existent déjà. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Acier --Séisme En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/114099206/abstract