Published April 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Analysis of the global second-order effects on irregular reinforced concrete structures using the natural period of vibration
Creators
- 1. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Description
Abstract The χT parameter, a simplified method recently presented, allows to estimate the global second-order effects on reinforced concrete frames using the natural period of vibration. This parameter was developed based on the fact that both natural period of vibration and global second-order effects depend essentially on the stiffness and mass matrices of the structure, being thus related. In this paper, numerical analyses are conducted on nine models with different patterns of irregularity in terms of geometry in plan and stiffness. The main purpose of these analyses is to evaluate the applicability of the χT parameter in asymmetric structures as well as that can present torsional modes as the fundamental mode of vibration. In addition, different hypotheses are tested in order to verify the influence of the different modes of vibration in the structural sensitivity to global second-order effects. Results of the simplified analyses were compared to the final bending moment values obtained through a nonlinear numerical analysis considering the P-Δ effect. It is observed that the parameter χT is a promising indicator for a simplified estimation of the global second-order effects for concrete frames, especially when higher modes of vibration are taken account in the analysis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص تسمح معلمة χT، وهي طريقة مبسطة تم تقديمها مؤخرًا، بتقدير التأثيرات العالمية من الدرجة الثانية على إطارات الخرسانة المسلحة باستخدام الفترة الطبيعية للاهتزاز. تم تطوير هذه المعلمة بناءً على حقيقة أن كل من الفترة الطبيعية للاهتزاز والتأثيرات العالمية من الدرجة الثانية تعتمد بشكل أساسي على صلابة وكتلة مصفوفات الهيكل، وبالتالي فهي مرتبطة. في هذه الورقة، يتم إجراء التحليلات العددية على تسعة نماذج ذات أنماط مختلفة من عدم الانتظام من حيث الهندسة في الخطة والصلابة. الغرض الرئيسي من هذه التحليلات هو تقييم قابلية تطبيق معلمة χT في الهياكل غير المتماثلة وكذلك التي يمكن أن تقدم أوضاع الالتواء كطريقة أساسية للاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، يتم اختبار فرضيات مختلفة من أجل التحقق من تأثير أنماط الاهتزاز المختلفة في الحساسية الهيكلية للتأثيرات العالمية من الدرجة الثانية. تمت مقارنة نتائج التحليلات المبسطة بقيم عزم الانحناء النهائية التي تم الحصول عليها من خلال تحليل رقمي غير خطي مع الأخذ في الاعتبار تأثير P - Δ. لوحظ أن المعلمة χT هي مؤشر واعد لتقدير مبسط للتأثيرات العالمية من الدرجة الثانية للإطارات الخرسانية، خاصة عندما تؤخذ أوضاع الاهتزاز الأعلى في الاعتبار في التحليل.Translated Description (French)
Résumé Le paramètre χT, une méthode simplifiée récemment présentée, permet d'estimer les effets globaux de second ordre sur les cadres en béton armé en utilisant la période naturelle de vibration. Ce paramètre a été développé sur la base du fait que la période naturelle de vibration et les effets globaux de second ordre dépendent essentiellement de la rigidité et des matrices de masse de la structure, étant ainsi liés. Dans cet article, des analyses numériques sont menées sur neuf modèles avec différents modèles d'irrégularité en termes de géométrie en plan et de rigidité. L'objectif principal de ces analyses est d'évaluer l'applicabilité du paramètre χT dans les structures asymétriques ainsi que celle pouvant présenter les modes de torsion comme le mode fondamental de vibration. De plus, différentes hypothèses sont testées afin de vérifier l'influence des différents modes de vibration dans la sensibilité structurelle aux effets globaux de second ordre. Les résultats des analyses simplifiées ont été comparés aux valeurs finales du moment de flexion obtenues par une analyse numérique non linéaire en tenant compte de l'effet P-Δ. On observe que le paramètre χT est un indicateur prometteur pour une estimation simplifiée des effets globaux de second ordre pour les cadres en béton, en particulier lorsque des modes de vibration plus élevés sont pris en compte dans l'analyse.Translated Description (Spanish)
Resumen El parámetro χT, un método simplificado presentado recientemente, permite estimar los efectos globales de segundo orden en marcos de hormigón armado utilizando el período natural de vibración. Este parámetro se desarrolló en base al hecho de que tanto el período natural de vibración como los efectos globales de segundo orden dependen esencialmente de las matrices de rigidez y masa de la estructura, estando así relacionados. En este trabajo se realizan análisis numéricos sobre nueve modelos con diferentes patrones de irregularidad en cuanto a geometría en planta y rigidez. El objetivo principal de estos análisis es evaluar la aplicabilidad del parámetro χT en estructuras asimétricas así como que puedan presentar modos torsionales como el modo fundamental de vibración. Además, se prueban diferentes hipótesis para verificar la influencia de los diferentes modos de vibración en la sensibilidad estructural a los efectos globales de segundo orden. Los resultados de los análisis simplificados se compararon con los valores del momento de flexión final obtenidos a través de un análisis numérico no lineal considerando el efecto P-Δ. Se observa que el parámetro χT es un indicador prometedor para una estimación simplificada de los efectos globales de segundo orden para marcos de hormigón, especialmente cuando se tienen en cuenta modos de vibración más altos en el análisis.Files
1983-4195-riem-12-02-408.pdf.pdf
Files
(5.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:323cb6e0f0c8c1197f37ea770e9be85e
|
5.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل التأثيرات العالمية من الدرجة الثانية على الهياكل الخرسانية المسلحة غير المنتظمة باستخدام الفترة الطبيعية للاهتزاز
- Translated title (French)
- Analyse des effets globaux de second ordre sur les structures irrégulières en béton armé en utilisant la période naturelle de vibration
- Translated title (Spanish)
- Análisis de los efectos globales de segundo orden en estructuras irregulares de hormigón armado utilizando el período natural de vibración
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2937506560
- DOI
- 10.1590/s1983-41952019000200012
References
- https://openalex.org/W1558423676
- https://openalex.org/W2048619287
- https://openalex.org/W2768009826
- https://openalex.org/W910306732