Robustness improvements for 2D reinforced concrete moment resisting frames: Parametric study by means of NLFE analyses

结构工程 参数统计 稳健性(进化) 悬链线 钢筋 钢筋混凝土 非线性系统 有限元法 计算机科学 地震分析 工程类 数学 生物化学 统计 化学 物理 量子力学 基因
作者
Elena Miceli,Paolo Castaldo
出处
期刊:Structural Concrete [Wiley]
卷期号:25 (1): 9-31 被引量:10
标识
DOI:10.1002/suco.202300443
摘要

Abstract This study develops a 2D computational parametric analysis of ordinary reinforced concrete (RC) frames, located in seismic zone, with the aim to evaluate some design suggestions with respect to their effectiveness in increasing the structural robustness. Specifically, a five‐storey and four‐span 2D RC moment resisting frame is considered, designed in a highly seismic area according to both Italian and European codes. Subsequently, respecting the seismic design code provisions through a cyclic design procedure, some modifications are suggested regarding the layout of the longitudinal reinforcement bars of the beams to exploit the continuity, Vierendeel behavior and influence of the side face reinforcement bars in the beams. For the different modifications, nonlinear finite element pushdown analyses of the whole frames are performed by imposing a monotonically increasing vertical displacement at the point of the column removal in Atena‐2D and considering the presence of the orthogonal framed systems. Furthermore, two different failure scenarios are examined. The numerical force‐displacement capacity curves corresponding to the different proposed design suggestions are investigated and compared. The results have demonstrated the effectiveness in improving the structural robustness of the proposed solutions, especially, of the side face reinforcement bars with respect to both flexural and catenary behavior. The outcomes have also highlighted the compatibility between design criteria of both robustness and earthquake engineering.
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