Analytical investigation of torsional mode in symmetric and asymmetric systems with mass or stiffness eccentricity

Tabeshpour, Mohammad Reza; Noorifard, Azadeh

doi:10.1016/j.istruc.2020.07.004

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“…Such mass eccentricity may occur due to the nonuniform distribution of mass (e.g., irregular distribution of masonry infills) over the floor slab or may be due to the overhanging slab such as a balcony, as mentioned in some of the previous literature. [26][27][28] Mass eccentricity may be very high if furniture or other heavy-weight appliances are placed at one side of the plan area. In addition to this, sometimes water tank placed at one side of the roof may give rise to such mass eccentricity, as shown in Figure 1.…”

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confidence: 99%

Inelastic seismic behavior of asymmetric structures with mass and stiffness eccentricity under bidirectional ground motions

Hussain

Dutta

2022

Structural Design Tall Build

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Structures with an asymmetric plan have proved to be severely vulnerable during the past earthquakes. The vulnerability may arise due to the uneven distribution of stiffness or mass. Most of the research focused on studying the eccentricity arising due to the irregular stiffness distribution. On the other hand, the systems with mass eccentricity arising due to the uneven distribution of mass at floor level are given relatively little attention. Hence, the present paper comprehensively studied the stiffness and mass eccentric systems together. In each case, the structure is subjected to bidirectional components of ground motion, which reflects the real situation more closely. So, for the lateral load-resisting elements (columns), effect of biaxial interaction due to simultaneous bidirectional movement is included in the hysteresis behavior as explained in the paper to make a reasonably accurate prediction. Primarily idealized single-story systems were used to study how asymmetric structures are vulnerable if they have stiffness or mass eccentricity. Further, the three-story asymmetric systems were also included in the scope of the study to observe the effect of higher modes. To simulate a more practical situation, the present paper considers higher eccentricity in the first story of the three-story system due to functional reasons, while the upper stories have lesser eccentricities compared to the first story.The present study shows that mass eccentric systems are equally vulnerable to earthquakes as stiffness eccentric systems. Further, three-story systems show a manifold increase in response compared to its single-story counterparts. Such a study may help to develop more insight into the generic behavior of plan asymmetric systems, leading to the improvement of design guidelines.

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Inelastic seismic behavior of asymmetric structures with mass and stiffness eccentricity under bidirectional ground motions

Hussain

Dutta

2022

Structural Design Tall Build

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“…Una de las etapas más eficaces para comprobar si los muros de relleno generan torsión es en la fase del diseño arquitectónico básico. En esta fase, se establece la disposición general del diseño y se determina la ubicación de los muros por lo que es posible modificar el diseño siempre y cuando el modelo estructural no esté desarrollado y las especificaciones estructurales aun no estén determinadas (Noorifard et al, 2020) 1.2.2 Distribución no uniforme de elementos estructurales Otro de los causantes de la existencia de torsión en los sistemas estructurales es la asimetría que se genera por la ubicación de los elementos estructurales y no estructurales. Antes de comenzar con el detalle de este factor primero definiremos lo siguiente:…”

Section: Figura 3 Condición De Irregularidad De Discontinuidad Del Di...unclassified

Evaluación de la influencia de la excentricidad de resistencia en el comportamiento sísmico torsional de una edificación de concreto armado de muros estructurales de 6 pisos en la ciudad de Lima utilizando un análisis no lineal

Calderon Astorga,

Rocha Petit

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La presente tesis se enfoca en el análisis y evaluación de la excentricidad de resistencia, específicamente en una edificación de una configuración estructural de muros. Esto con el fin de estudiar el comportamiento sísmico de una edificación ubicada en la ciudad de Lima. En la actualidad, para estudiar la torsión, se utiliza el parámetro de excentricidad estructural, si bien este es preciso para el rango lineal, para el rango no lineal pierde precisión. Es por esto que en este estudio se plantea estudiar el parámetro de excentricidad de resistencia, el cual está más asociado al rango no lineal. El análisis y recopilación de la información fue en base a información bibliográfica sobre los distintos tipos de excentricidades y análisis no lineal que se desarrollara para los modelos. Además, se procesará la información del expediente técnico de la vivienda multifamiliar para la elaboración de los modelos en el software. En total fueron 3 modelos los trabajados, variando su excentricidad de resistencia para la obtención de distintos resultados. Los resultados obtenidos a través del análisis dinámico no lineal muestran que existe una disminución en las derivas, torque, ratio de torsión y rotación última de los elementos estructurales cuando la excentricidad es menor o, en otras palabras, cuando el centro de resistencia se encuentra más cerca al centro de masa.

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Analytical investigation of torsional mode in symmetric and asymmetric systems with mass or stiffness eccentricity

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