Authors: Hong, H. P.; Hong, P.

Source: Canadian Journal of Civil Engineering, Volume 34, Number 12, December 2007 , pp. 1606-1615(10)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

Probabilistic assessments of the ductility demand and reliability analysis were carried out for hysteretic bilinear single-degree-of-freedom (SDOF) systems. The assessment considered a set of strong ground motion records, and focused on evaluating the mean and coefficient of variation of the ductility demand for a given normalized yield strength. Results indicated that the ductility demand could be modeled as a Frechet (extreme value type II) variate. Based on the obtained results, empirical equations were provided to predict the mean ductility demand for hysteretic bilinear SDOF systems considering different natural vibration periods, damping ratios, and post-yield stiffness to initial stiffness ratios. Numerical results showed that the coefficient of variation of the ductility demand can go as high as one, depending on the characteristics of the structure. Also, a simple approach was given to estimate the probabilities of incipient damage and incipient collapse using the developed probabilistic characterization of the ductility demand. This approach, which could be suitable for design code calibration analysis, is illustrated numerically in this study.

Des évaluations probabilistes de la demande en ductilité et une analyse de la fiabilité ont été réalisées pour des systèmes à un seul degré de liberté, bilinéaires et en hystérèse. L'évaluation tenait compte d'un ensemble de grands mouvements du sol enregistrés et portait sur l'évaluation de la moyenne et le coefficient de variation de la demande en ductilité pour une valeur donnée de la limite d'élasticité normalisée. Les résultats indiquent que la demande en ductilité pourrait être modélisée comme étant une variable de Fréchet (valeur extrême du type II). En se basant sur les résultats obtenus, des équations empiriques ont été fournies afin de prédire la demande moyenne en ductilité pour les systèmes à un seul degré de liberté, bilinéaires et en hystérèse en tenant compte de différentes périodes de vibrations naturelles, des rapports d'amortissement ainsi que des rapports de rigidité post plasticité sur la rigidité initiale. Les résultats numériques montrent que le coefficient de variation de la demande en ductilité peut atteindre une valeur aussi élevée que 1,0 selon les caractéristiques de la structure. Une approche simple a été utilisée pour estimer la probabilité de début de dommages et d'un début d'effondrement en utilisant la caractérisation probabiliste de la demande en ductilité. L'approche, qui pourrait être appropriée pour caractériser l'analyse d'étalonnage de la norme de calcul, est illustrée numériquement.

Document Type: Research article

Publication date: 2007-12-01

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