tech_main_banner_b

Experimental and Analytical Validation of an Innovative Seismic Retrofit System

lignosfoto

Dimitrios G. Lignos, Ph.D. Assistant Professor McGill University Montreal, Quebec, Canada

Daniel Mauricio Moreno-Luna Ph.D. Student Stanford University Stanford, California, United States

Sarah L. Billington, Ph.D. Associate Professor Stanford University Stanford, California, United States

Experimental and Analytical Validation of an Innovative Seismic Retrofit System for Existing Steel Moment-Resisting Frames

Recent breakthroughs in fiber reinforced concrete technology have made it possible to utilize High Performance Fiber Reinforced Cementitious (HPFRC) materials for structural applications including seismic retrofit. 

For this purpose, an innovative retrofit system that consists of HPFRC infill panels that are acting as energy dissipation fuses has been developed. The seismic performance evaluation of the infill panel retrofit system was validated through large scale hybrid simulation testing series of a 2-story steel moment-resisting frame, designed based on older
seismic provisions in California. These tests were conducted at the Network for Earthquake Engineering Simulation (NEES) facility at the University of California at Berkeley. The proposed
retrofit system was proven to be able to reduce the absolute maximum story drift ratios as well as the residual deformations of the retrofitted steel moment resisting frame relative to bare frame performance.

This paper summarizes the experimental validation of the proposed HPFRC retrofit system. The available experimental data is also utilized for the development of phenomenological analytical models that are implemented in the OpenSees simulation platform and permit the seismic assessment of retrofitted steel moment resisting frames in a Performance Based Earthquake Engineering context.

1. INTRODUCTION


Recent earthquakes around the world have demonstrated that steel moment frame structures designed based on older seismic provisions (UBC 1994) might be seismically deficient due to premature fracture of beam-to-column connections at fused zone or column flange often noted as “divot” zone (FEMA 351). Further important facilities such as hospitals that have been designed in the 1980s and it is likely that their seismic vulnerability is high, should remain operational to minimize human casualties and economic losses after a major earthquake.

Seismic retrofit is an economic solution to upgrade the existing infrastructure. In 1990s the Federal Emergency Management Agency (FEMA) and the State of California developed a program for seismic rehabilitation strategies summarized in FEMA 356 (2000). The main strategies of these rehabilitation techniques in the United States typically involve (1) global modification of the structural system and (2) local modifications of isolated components of the structural and nonstructural system (e.g. steel, fiber reinforced composite jackets, beam-to-column connection modification improvements).

The emphasis was on global modification techniques that involve: (a) the use of reduced steel thickness shear walls (Bruneau 2005) that allow shear buckling and act as an energy dissipation mechanism; (b) ductile fuse elements that move plastic deformation ways from beam-to-column connections (Leelataviwat et al. 1998); (c) self-centering systems (Ricles et al. 2001, Christopoulos et al. 2002, 2008, Tremblay et al. 2008); (d) buckling restrained braces that primarily enhance the strength of  the structural system (Clark et al. 1999, Wada et al. 1998, Lopez et al. 2002, Uang and Kiggins 2003); (e) passive energy dissipation devices including various types of dampers (Constantinou and Symans 1992, Soong and Spencer 2002, Kasai et al. 2010). 

Recently, infill panels have become popular for structural applications including seismic retrofitting. Jung and Aref (2005) using polymer matrix composite (PMC) infill panels showed that damping as well as lateral resistance of existing steel frames can be increased. Using recent breakthroughs in fiber reinforced concrete technology, Kesner and Billington (2005) utilized High Performance Fiber-Reinforced cementitious (HPFRC) composites to seismically retrofit vulnerable steel moment frame structures. 

This system was redesigned and evaluated extensively through an experimental program that included a large number of infill panel component tests (see Olsen and Billington 2009, Hanson and Billington 2009) and a series of large-scale hybrid simulation tests of a 2-story steel moment frame designed in 1980s in California. These tests were conducted at the Network for Earthquake Engineering Simulation (NEES) facility at University of California at Berkeley. This paper discusses the experimental and analytical validation of the proposed retrofit system for existing steel moment frame structures subjected to earthquakes.

Full article here

 

 

 
NEA - ΕΙΔΗΣΕΙΣ

Προκηρύσσεται ο διαγωνισμός για την Μελέτη Ανάπτυξης του Μετρό Θεσσαλονίκης

METRO THESSALONIKIS XL

Εντός του Ιανουαρίου αναμένεται να προκηρυχθεί ο διεθνής διαγωνισμός για τη Μελέτη Ανάπτυξης του Μετρό Θεσσαλονίκης, η οποία θα

Περισσότερα...
 

Σήμερα οι υπογραφές για τη Μονάδα Επεξεργασίας Απορριμμάτων Αλεξανδρούπολης

MONADA APORIMMATON L

Έτος σημαντικών εξελίξεων προδιαγράφεται το 2019 όσον αφορά τα περιβαλλοντικά έργα. Ο Ιανουάριος ήδη

Περισσότερα...
 

Μέχρι το Πάσχα στην κυκλοφορία η νέα "εγκιβωτισμένη" Λεωφόρος Ποσειδώνος στο Φάληρο

LEOFOROS POSEIDONOS L

Σε τελικό στάδιο περνούν τα έργα ανάπλασης στο Φαληρικό Όρμο της Αθήνας. Τα έργα περιλαμβάνουν μεγάλες αντιπλημμυρικές παρεμβάσεις και την

Περισσότερα...
 

Σταθάκης: Καμία αύξηση στην τιμή του ρεύματος
STATHAKIS YPOYRGOS

«Κατηγορηματικά, δεν θα αυξηθεί η τιμή του ρεύματος. Με βάση τα στοιχεία της Eurostat, η τιμή του ρεύματος στην

Περισσότερα...
 

Ισχυρό ενδιαφέρον και 11 «μνηστήρες» για την κατασκευή του αγωγού φυσικού αερίου IGB

agogos 1db L

Σημαντικά βήματα πραγματοποιούνται προς την υλοποίηση του αγωγού φυσικού αερίου Ελλάδας - Βουλγαρίας, IGB. Σε συνέχεια της θετικής κινητικότητας που

Περισσότερα...
 

TQCC: Εκπαίδευση & Εξετάσεις Πιστοποίησης
ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΩΝ ΕΛΕΓΧΩΝ

tqc mt photo

Περισσότερα...
 
ΕΡΓΑ

Διαγωνισμός για την αξιοποίηση κτιρίου επί της Ακαδημίας από την Τράπεζα της Ελλάδος

TRAPEZA ELLADOS L

Διαγωνιστική διαδικασία υποβολής δεσμευτικών προσφορών αξιοποίησης μέσω μακροχρόνιας παραχώρησης της χρήσης, εκμετάλλευσης και

Περισσότερα...
 

Ολοταχώς για ψήφιση το νομοσχέδιο για την ανάπλαση της Αθήνας

ATHINA a L

Η Επιτροπή Παραγωγής και Εμπορίου ενέκρινε το νομοσχέδιο για τη σύσταση φορέα ανάπλασης της Αθήνας. Το νομοσχέδιο εγκρίθηκε από την

Περισσότερα...
 

Τετραπλάσιο των αρχικών εκτιμήσεων το κοίτασμα στο Κατάκολο

petrelaio katakolo L

Τετραπλάσιο, σε σχέση με τις αρχικές εκτιμήσεις, είναι το κοίτασμα πετρελαίου στο Κατάκολο, καθώς τα βεβαιωμένα αποθέματα, τα οποία πιστοποιούνται από ανεξάρτητο οίκο, είναι

Περισσότερα...
 

ΥΠΕΝ: δόθηκε άδεια στο Δήμο Αλεξανδρούπολης για αξιοποίηση γεωθερμίας
geothermia L

Tην επιλογή της θέρμανσης από γεωθερμία θα έχουν πλέον οι κάτοικοι της Αλεξανδρούπολης. Με απόφαση του Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας, την οποία υπογράφει

Περισσότερα...
 

Ντουμπάι: Προγραμματίζει νέα γενιά μεγάλων έργων υποδομής

Ntoubai L

Προσφορές εντός 8 μηνών για μεγάλα έργα υποδομών ύψους 10,6 δις. ντιρχάμ αναμένεται να ζητήσει το Ντουμπάι ως μέρος ενός μεγάλου

Περισσότερα...
 

Στρατηγικό Πλαίσιο Επενδύσεων Μεταφορών 2014-2025: Δείτε όλα τα μεγάλα σιδηροδρομικά έργα μέχρι το 2025

sidhrodromika erga LR

Πάνω από 5 δις ευρώ για σιδηροδρομικά έργα

Περισσότερα...
 
ΑΡΘΡΑ - ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΕΙΣ

Στασινός: 3+1 νέα χρηματοδοτικά εργαλεία για έργα υποδομών

stasinos1

 Τι πρότεινε ο Πρόεδρος του ΤΕΕ Γιώργος Στασινός, υβριδικά χρηματοδοτικά εργαλεία, Υποδομές, χρηματοδότηση, χρηματοδοτικά, Χρηματοδοτικά εργαλεία

Περισσότερα...
 

Χρήση μη καταστρεπτικών ελέγχων στις μεταλλικές κατασκευές σύμφωνα με την σειρά προτύπων εν 1090

mi katastrofikoi elegxoi metallika ktiria magazine MKT

Σύμφωνα με τον κανονισμό (ΕΕ) αριθ. 305/2011, από 01.07.2013 είναι υποχρεωτική η σήμανση CE των δομικών προϊόντων που καλύπτονται από

Περισσότερα...
 
ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΙΣ

Το μέλλον της συντήρησης βρίσκεται εδώ σήμερα με την υπηρεσία πραγματικού χρόνου TRUCONNECT

logo

Η υπηρεσία τηλεμετρίας TRUCONNECT, που έχει αναπτυχθεί από την

Περισσότερα...
 
 
Μεταλλικές και Σύμμικτες Κατασκευές
 
sofi logo web
 
Η σειρά προγραμμάτων SOFiSTiK είναι ένα δυναμικό και αξιόπιστο πακέτο ανάλυσης και
Περισσότερα...
 
ΠΡΟΪΟΝΤΑ

logo2 Metallemporiki Makris

ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΑ ΠΑΝΕΛ ΠΟΛΥΟΥΡΕΘΑΝΗΣ

ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΘΑΛΑΜΩΝ

panel petrovamvaka

Οι τεχνικές κατασκευής των ψυκτικών θαλάμων στην Ελλάδα μέχρι και πριν από περίπου σαράντα χρόνια ήταν

Περισσότερα...
 

TriodynLogo

Αυτόματη συγκόλληση για μεταλλικά κτίρια

Περισσότερα...
 
ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ / ΠΡΟΚΗΡΥΞΕΙΣ

Τι θα ισχύσει για τις εισφορές όσων έχουν πολλαπλή απασχόληση
efka

Βγήκε εγκύκλιος που δίνει αναλυτικές οδηγίες και παραδείγματα για τον τρόπο υπολογισμού των εισφορών, όσων έχουν πολλαπλή απασχόληση.

Περισσότερα...
 

ΕΙΣΦΟΡΑ ΑΛΛΗΛΕΓΓΥΗΣ 

ΠΟΛΥΝΟΜΟΣΧΕΔΙΟ

xrhmata3103 625 1

Η νέα κλίμακα στην εισφορά αλληλεγγύης

Περισσότερα...
 
Greek Bulgarian Czech English French German Italian Romanian Russian Serbian Turkish
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση
Διαφήμιση

self webdesign banner

Είναι Online
Έχουμε 18 επισκέπτες συνδεδεμένους
Διαφήμιση
Το συμπέρασμα που προέκυψε από το επιτυχημένο Συνέδριο ήταν ότι ο Χάλυβας, αυτό το εξαιρετικό υλικό, θα διαδραματίσει πρωταγωνιστικό ρόλο στον τομέα των κατασκευών.

Εδώ παρουσιάζουμε αποσπάσματα από τις ομιλίες των συνέδρων και φωτογραφικό υλικό κατά τη διεξαγωγή του Συνεδρίου από το panel του βήματος και τον εκθεσιακό χώρο.

Διαφήμιση