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Bibliographic Metadata

Title
A contribution to the assessment of the seismic collapse capacity of basic structures vulnerable to the destabilizing effect of gravity loads / Styliani Tsantaki
AuthorTsantaki, Styliani
CensorAdam, Christoph ; Ibarra, Luis Francisco
Thesis advisorAdam, Christoph ; Oberguggenberger, Michael
Published2014
DescriptionIX, 150 S. : zahlr. graph. Darst.
Institutional NoteInnsbruck, Univ., Diss., 2014
Date of SubmissionJuly 2014
LanguageEnglish
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Bestimmung der Kollapskapazität / P-delta Effekt / Erbebenaufzeichung zu Erbebenaufzeichung Variabilität / Unsicherheit in den Modellparametern / Intensitätsmaß
Keywords (EN)collapse assessment / P-delta effect / record-to-record variability / parameter uncertainty / intensity measures / collapse assessment - P-delta effect - record-to-record variability - parameter uncertainty - intensity measures
Keywords (GND)Tragwerk / Erdbebensicherheit
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-696 Persistent Identifier (URN)
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A contribution to the assessment of the seismic collapse capacity of basic structures vulnerable to the destabilizing effect of gravity loads [3.27 mb]
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Abstract (German)

Diese Dissertation soll zu einem vertieften Verständnis von erdbebeninduziertem Kollaps einfacher duktiler Tragwerke, die durch große Vertikallasten (durch den sogenannten P-Delta Effekt) stabilitätsgefährdet sind, führen. Ein weiteres Ziel ist der Verbesserung der Vorhersage der seismischen Kollapskapazität der betrachteten Klasse von Strukturen mit einfachen Mitteln.Ein bedeutender Teil dieser Dissertation widmet sich der Quantifizierung der Unsicherheit in der Vorhersage der seismischen Kollapskapazität von stabilitätsgefährdeten Einfreiheitsgrad-Systemen. Im Speziellen wird die Reduktion der erdbebenbedingten Variabilität der Kollapskapazität mittels einer geeigneten Wahl des Intensitätsmaßes der Erdbebenanregung behandelt. Im Weiteren wird die Auswirkung der Unsicherheit eines negativen Steifigkeitsverhältnisses im inelastischen Deformationsast auf den Median und die Variabilität der Kollapskapazität von P-Delta sensitiven Einfreiheitsgrad-Tragwerken quantifiziert. Für P-Delta sensitive Mehrfreiheitsgrad-Tragwerke wird der Einfluss von charakteristischen Strukturparametern und zahlreichen Intensitätsmaßen der Erdbebeneinwirkung auf die Kollapskapazität und deren Variabilität untersucht. Mithilfe von multiplen Regressionsrechnungen werden analytische Beziehungen für Entwurfs-Kollapskapazitätsspektren und Fragilitätskurven basierend auf unterschiedlichen Intensitätsmaßen hergeleitet. Diese Beziehungen führen zu einer Verbesserung der Vorhersage von erdbebeninduziertem Kollaps P-Delta sensitiver Tragwerke im Rahmen der Kollapskapazitätsspektrum-Methode.

Abstract (English)

This dissertation aims to provide a better understanding of seismic sidesway collapse of highly inelastic basic structure vulnerable to the destabilizing effect of gravity loads (i.e., the P-delta effect), and to enhance the prediction of their seismic collapse capacity with simple measures.A major part of this dissertation is devoted to the quantification of the collapse capacity uncertainty of P-delta vulnerable single-degree-of-freedom (SDOF) systems. In particular, the reduction of record-to-record variability (RTR) of the collapse capacity is addressed through an appropriate choice of the intensity measure (IM) of the earthquake excitation. The effect of uncertainty of the main characteristic parameter responsible for seismic induced global collapse, i.e. a post-yield negative stiffness ratio, on the median and the dispersion of the collapse capacity is quantified. The impact of the characteristic structural parameters and various IMs on the collapse capacity and its RTR variability of P-delta sensitive multi-degree-of-freedom systems is studied. Design collapse capacity spectra and fragility curves with reduced RTR dispersion based on the proposed “average” IM, refined collapse capacity spectra and fragility curves based on a conventional IM, and analytical parameter dispersion collapse capacity spectra are provided through multiple regression analysis, aiming to enhance the simplified assessment of P-delta vulnerable systems within the general framework of the collapse capacity spectrum methodology.

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