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Seismic Analysis of RC Walls with Unequal Lengths (Analisi Sismica di pareti in CA di diversa lunghezza)

Informazioni tesi

  Autore: Sabrina Simonini
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Edile-Architettura
  Relatore: Pier Paolo Diotallevi
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 178

Two reinforced concrete walls of unequal length, coupled together with floor diaphragms are analyzed in this study. The system considered is represented by a 2D model, where both the structure and the loads lie in the same plane.
The main objective of the work is to analyze the consequence of coupling, especially in terms of base shear demand because previous studies (Rutenberg, 2004), (Rutenberg & Nsieri, 2006) have shown that the common design assumptions, based on the repartition of the forces between walls proportionally to the walls capacity, can be unconservative, especially concerning the base shear demand of the shorter wall.
Different modeling approaches (lumped plasticity, distributed plasticity and shell models), and different assumptions concerning the representation of the structure are compared in order to understand if the big coupling forces observed in the floor diaphragms, which cause the base forces redistribution between the walls, are "real" or whether they are a consequence of modeling simplifications.
Static non-linear analyses are performed by means of the software "SeismoStruct" version 5.0.5 (SeismoSoft, 2011), for the beam element models, and by the program "Vector2" version 2.9 (Vecchio & Wong, 2002) for the shell element models.
It is found that the lumped plasticity approach oversimplifies the real behavior of the structure and that it is not able to represent correctly the pushover response of the coupled wall system, while the distributed plasticity and the shell models give very similar results when they are calibrated with the same assumptions.
It is observed that the coupling effect depends on the modeling, but even using a more realistic model, it is still rather significant. A brief parametric study is proposed in order to understand how it is influenced by the geometry of the system, and it is found that it becomes more important for high buildings with large wall length ratios.

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9 Seismic analysis of RC walls with unequal lengths 1.INTRODUCTION When structural elements with different characteristics are forced to displace together, compatibility forces form in the connection between them and this influences mainly the shear distribution among the structural elements themselves. In the present study this phenomenon is investigated analyzing a 2D coupled wall structure composed by two walls of different lengths, which represents part of an 8-story building. Only the in-plane behavior of the system is considered in the present work. The main objective is to know whether the modeling of the structure influences the results obtained by static non-linear analyses. For that reason the pushover analysis results obtained with different modeling approaches are compared. The modeling approaches considered are the following: ̻ Beam element models, which can be distinguished into: ̻ Lumped plasticity model; ̻ Models with nonlinear beam elements with fiber sections; ̻ Shell element models. For the beam element models, the behavior of the coupled wall system is studied by means of the software “SeismoStruct” version 5.0.5 (SeismoSoft, 2011) instead for the latter the program “Vector2” version 2.9 is used (Vecchio & Wong, 2002). Concerning in particular the sensitivity of shear force distribution at the base of the walls, the following aspects are also investigated: ̻ Longitudinal reinforcement distribution, ̻ Different assumptions concerning the shear stiffness, ̻ Floor rigidity, ̻ Effect of hysteretic parameters, ̻ Effect of discretization of elements over story height. The present report shows, first of all, a brief literature review that summarizes the previous studies related to the topic (Chapter 2), then the

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Parole chiave

sismica
cemento armato
modellazione
shell
vector
analisi strutturale
pareti
beam
seismostruct
force-based
displacement-based
coupling effect
modeling approaches
seismic analysis

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