Prediction and managing of seismic risk on buildings is one of the ultimate goals of all aspects of earthquake engineering, requiring the cooperation of many researchers from many different fields, of which the principal ones are seismology, geotechnical engineering, and design of structures. The success in all these areas depends upon access to modern data of ground seismicity, including soil and geological site properties, and requires the development of advanced analysis tools for design and testing of structures. Nowadays, there are many detailed online data bases of ground-motion records like NGA-West2, which is used in this research, that can be used in building engineering to predict possible future events and are there to help us build having those events in mind. Since earthquakes are recurring phenomena, there is always a design question – Is there a way we can predict future earthquake events and make earthquake resistant buildings? In this thesis, a case study is analyzed of a simple multi-storey building, with a composite steel-concrete structure and a central reinforced concrete core (for stairs and elevators), ideally positioned in Van (Turkey) in a strong earthquake-prone area. The elastic response of the building has been numerically analyzed, considering also soil-structure interaction, under the effect of 30 different records of strong ground-motions time-histories obtained from the NGA-West2 database. Response at various floors has been analyzed and compared, in order to derive linear floor displacements, floor response spectra and amplification factors.
La previsione e la gestione del rischio sismico sugli edifici è uno degli obiettivi finali di tutti gli aspetti dell'ingegneria sismica, che richiede la collaborazione di molti ricercatori provenienti da campi diversi, di cui i principali sono la sismologia, l'ingegneria geotecnica e la progettazione delle strutture. Il successo in tutte queste aree dipende dall'accesso ai dati moderni della sismicità del suolo, comprese le proprietà del suolo e del sito geologico, e richiede lo sviluppo di avanzati strumenti di analisi per la progettazione e il collaudo delle strutture. Al giorno d'oggi, sono disponibili online molti database dettagliati di record di movimento del suolo come NGA-West2, utilizzato in questa ricerca, che possono essere utilizzati nell'ingegneria edile per prevedere possibili eventi futuri e sono lì per aiutarci a costruire tenendo conto di tali eventi . Poiché i terremoti sono fenomeni ricorrenti, c'è sempre una domanda progettuale: c'è un modo per prevedere futuri eventi sismici e realizzare edifici resistenti ai terremoti? In questa tesi viene analizzato un caso di studio di un semplice edificio multipiano, con struttura composita acciaio-calcestruzzo e nucleo centrale in cemento armato (per scale e ascensori), idealmente posizionato a Van (Turchia) in una zona fortemente sismica. La risposta elastica dell'edificio è stata analizzata numericamente, considerando anche l'interazione suolo-struttura, sotto l'effetto di 30 diverse registrazioni temporali di forti movimenti del suolo ottenute dal database NGA-West2. La risposta ai vari piani è stata analizzata e confrontata, al fine di ricavare spostamenti lineari del pavimento, spettri di risposta del pavimento e fattori di amplificazione.
Seismic response of a multi-storey building with composite steel-concrete structure
Medojevic, Aleksandra
2022/2023
Abstract
Prediction and managing of seismic risk on buildings is one of the ultimate goals of all aspects of earthquake engineering, requiring the cooperation of many researchers from many different fields, of which the principal ones are seismology, geotechnical engineering, and design of structures. The success in all these areas depends upon access to modern data of ground seismicity, including soil and geological site properties, and requires the development of advanced analysis tools for design and testing of structures. Nowadays, there are many detailed online data bases of ground-motion records like NGA-West2, which is used in this research, that can be used in building engineering to predict possible future events and are there to help us build having those events in mind. Since earthquakes are recurring phenomena, there is always a design question – Is there a way we can predict future earthquake events and make earthquake resistant buildings? In this thesis, a case study is analyzed of a simple multi-storey building, with a composite steel-concrete structure and a central reinforced concrete core (for stairs and elevators), ideally positioned in Van (Turkey) in a strong earthquake-prone area. The elastic response of the building has been numerically analyzed, considering also soil-structure interaction, under the effect of 30 different records of strong ground-motions time-histories obtained from the NGA-West2 database. Response at various floors has been analyzed and compared, in order to derive linear floor displacements, floor response spectra and amplification factors.| File | Dimensione | Formato | |
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