Structural Seismic Damper

Aguirre, Méndez; Sánchez, A. Roberto

doi:10.1061/(asce)0733-9445(1992)118:5(1158)

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“…Muchos de los investigadores e ingenieros en la práctica idealizan el comportamiento de los disipadores histeréticos como elastoplástico perfecto (K2=0). Sin embargo, el estudio evalúa además un comportamiento bilineal por parte de los disipadores de energía, por lo cual se utilizaron los siguientes valores de pendientes posteriores a la fluencia K2=0, K2=0.03KDDE y K2=0.05KDDE, que cubre de manera práctica el intervalo de valores reportados en investigaciones experimentales (por ejemplo, Whittaker et al 1989, Aguirre y Sánchez 1992, Tsai et al 1993. …”

Section: Parámetros Estructuralesunclassified

“…En ensayes experimentales (Whittaker et al 1989y 1991, Aguirre y Sánchez 1992, Aiken et al 1993) se ha observado que los dispositivos histeréticos son capaces de desarrollar ductilidades del orden de 10 (μ = 10) durante un número muy grande de ciclos (100-180 ciclos) sin sufrir una degradación en su resistencia, y ductilidades máximas del orden de 15 (μ = 15), que conllevan a la falla después de pocos ciclos (15-20 ciclos). Un mejor conocimiento del desempeño del dispositivo histerético lo debe proporcionar el fabricante; sin embargo, una ductilidad local de 10 (μ = 10) es un valor que debe tomarse como un indicador del nivel de deformación que debe tolerarse para fines de diseño.…”

Section: Metodología De Diseño Por Rigidez Y Capacidadunclassified

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Determinación De Parámetros De Diseño Sísmico Para Marcos Dúctiles De Concreto Reforzado Con Disipadores De Energía Histeréticos

Tena‐Colunga

2017

Rev. Sul. Eng. Est.

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RESUMENSe presentan resultados de un estudio paramétrico dedicado a evaluar, mediante análisis estáticos no lineales (pushover), parámetros globales de diseño que puedan insertarse transparentemente en los reglamentos de diseño sísmico vigentes de México para marcos de concreto reforzado dúctiles con dispositivos de disipación de energía por histéresis montados en contraventeo chevrón. Se estudiaron las siguientes variables o parámetros: número de niveles del marco, ángulo de inclinación de los contravientos con respecto al eje horizontal, contraste de rigidez entre el marco y el sistema contraviento-disipador, relaciones de rigidez elástica entre el contraviento y el disipador, y la pendiente posterior a la fluencia de los disipadores de energía. De los resultados obtenidos en el estudio se definen balances "óptimos" de rigidez que lideran a obtener mecanismos últimos satisfactorios donde los disipadores por histéresis fluyen primero y desarrollan su máxima ductilidad por desplazamiento, mientras que en los marcos se obtiene respuesta elástica o solamente se desarrollan fluencias incipientes en los extremos de las vigas.Palabras Clave: disipación de energía, fusibles estructurales, marcos dúctiles, parámetros globales de diseño sísmico, balances de rigideces, ductilidad, sobrerresistencia, distorsiones de diseño

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Section: Parámetros Estructuralesunclassified

Section: Metodología De Diseño Por Rigidez Y Capacidadunclassified

Determinación De Parámetros De Diseño Sísmico Para Marcos Dúctiles De Concreto Reforzado Con Disipadores De Energía Histeréticos

Tena‐Colunga

2017

Rev. Sul. Eng. Est.

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“…F,, = F, , /JS = n(0.07a 11 be) (1O ) (11) donde n es el número de soleras en forma de "U" que forman parte del disposi ti vo. De acuerdo con los estudios de Aguirre y Sánchez (1992), se recomienda utilizar soleras cuyo ancho sea tres veces su espesor (b=3e) y con un esfuerzo último a-u =4200 kg/cm 2 •…”

Section: Dispositivos Soleraunclassified

Modelado Analítico De Edificios Con Disipadores De Energía

Tena‐Colunga¹

2000

RIS

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RESUMENEl presente trabajo d iscute los principa les modelos anal íticos que se han utilizado para el estudio de estructuras con elementos d isipadores de energía en México, con énfasis en disipadores de energía que trabajan por h istéresis del materia l , en particular, del acero. El artículo reflexiona sobre la val idez de ciertas simpl ificaciones analíticas que algunos investigadores han hecho en estudios que i nvolucran análisis no l inea les, así como aspectos que deben considerarse en el d iseño de estructuras con elementos d isipadores de energía desde el punto de vista análisis estructura l. Se proporcionan algunas recomendaciones para el anál isis de estructu ras con d ispositivos disipadores de energía por histéresis de material, en particular de los d isposi tivos ADAS. SUMMARYThis paper discusses the princi pa l analytical rnodels used in Mexico to study structural systems with passive energy d issipation devices, particularly metallic energy d issipators that have been studied with more interest i n th is nation. The paper d iscusses the va l idity of sorne analytical simpli fications for the non l inear analysis of structures with metallic passive energy dissipators made by other authors, as wel l as aspects that should be taken into account for the design of structures with metal lic energy d issipators from the structu ral analysis viewpoi n t. Sorne recom mendations are made for the structura l ana lysis of bu ildings with metallic energy d issipators, particularly for the ADAS energy dissipation device. INTRODUCCIÓNEl estudio de elementos disipadores de energía ha atraído el i nterés de numerosos investigadores en tiempos recientes. En México, el·interés se ha centrado principalmente en disipadores de energía que trabajan por histéresis del acero, entre los cuales resaltan los Artículo recibido el 16 de abril de 1999 y aprobado para su publ icación el 17 de mayo de 2000. Se aceptarán comentarios y/o discusiones al artícu lo hasta cinco meses después de su publicación.

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“…The first experimental study of UD was reported in 1972 [1]. After two decades, a set of experiments is presented to determine optimum dimensions and temperature effect on hysteretic behaviour of UD dampers [2]. A comprehensive study carried out on UD as a component of base isolation system in practice and revealed that UD has stable hysteretic behaviour under horizontal loads in different directions [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

11.50: Modelling hysteretic behaviour of U‐shaped steel dampers

2017

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Conventional approach to earthquake resistant building design relies upon strength, stiffness, and inelastic deformation capacity, which are great enough to withstand a given level of design earthquake effects. However, modern approach in today's designs aims to mitigate seismic energy before the input energy reaches the structural elements. Dissipating seismic energy through the inelastic deformation of metallic dampers is one of the cost effective solutions. After appearing concept of dissipating energy through the inelastic deformation (mainly yielding and post yielding) of metallic dampers, numerous types of metallic dampers, such as X-shaped, J-shaped, U-shaped, shear panel, triangular plate dampers have been developed and their effectivenesses have been proved both theoretically and experimentally. Inelastic hysteretic behaviour of U-shaped devices is somewhat complex and varies with geometry of the damper. To address this issue and possibly attain some practical results, this present paper focuses on modelling hysteretic behaviour of Ushaped dampers. ABAQUS has been used as the computational tool in which a finite element model made of the C3DR8 solid element is adopted. Nonlinear kinematic and isotropic hardening material assumptions are considered to determine cyclic behaviour at 0º, 45º and 90º loading directions. For each analysis, effective stiffness, effective damping ratio, and maximum reaction forces (i.e. horizontal strengths) of the damper are calculated to evaluate performance. As an additional parameter, two different loading protocols are taken into consideration. Hysteretic curves and deformed shapes of a selected damper type taken from an existing experimental work and this numerical study show very good agreement proving that the modelling assumptions made during the analyses are appropriate and sufficient for a better prediction of behaviour. Additional numerical analyses on several dampers under various loading protocols reveal that effective damping ratio of the damper is more than ξeff =40% at the maximum displacement level due to significant energy dissipation through plastic deformation of the damper. A numerical example of mixed use of Ushaped steel dampers and rubber isolation bearings on a selected two story steel framed building is also discussed.

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Structural Seismic Damper

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Determinación De Parámetros De Diseño Sísmico Para Marcos Dúctiles De Concreto Reforzado Con Disipadores De Energía Histeréticos

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Modelado Analítico De Edificios Con Disipadores De Energía

11.50: Modelling hysteretic behaviour of U‐shaped steel dampers

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