دانلود مقاله کمی سازی استحکام در سازه های چوبی بلند
ترجمه نشده

دانلود مقاله کمی سازی استحکام در سازه های چوبی بلند

عنوان فارسی مقاله: کمی سازی استحکام در ساختمان های چوبی بلند: مطالعه موردی
عنوان انگلیسی مقاله: Quantifying robustness in tall timber buildings: A case study
مجله/کنفرانس: سازه های مهندسی - Engineering Structures
رشته های تحصیلی مرتبط: مهندسی عمران
گرایش های تحصیلی مرتبط: سازه
کلمات کلیدی فارسی: ریزش نامتناسب - الوار بلند - اثرات سیستم - ریسک - قابلیت اطمینان - طبقه بندی - مطالعه حساسیت
کلمات کلیدی انگلیسی: Disproportionate collapse - Tall timber - System effects - Risk - Reliability - Classification - Sensitivity study
نوع نگارش مقاله: مقاله پژوهشی (Research Article)
شناسه دیجیتال (DOI): https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114427
نویسندگان: Konstantinos Voulpiotis Styfen Schar - Andrea Frangi
دانشگاه: Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Switzerland
صفحات مقاله انگلیسی: 19
ناشر: الزویر - Elsevier
نوع ارائه مقاله: ژورنال
نوع مقاله: ISI
سال انتشار مقاله: 2022
ایمپکت فاکتور: 5.691 در سال 2020
شاخص H_index: 155 در سال 2022
شاخص SJR: 1.626 در سال 2020
شناسه ISSN: 0141-0296
شاخص Quartile (چارک): Q1 در سال 2020
فرمت مقاله انگلیسی: PDF
وضعیت ترجمه: ترجمه نشده است
قیمت مقاله انگلیسی: رایگان
آیا این مقاله بیس است: بله
آیا این مقاله مدل مفهومی دارد: دارد
آیا این مقاله پرسشنامه دارد: ندارد
آیا این مقاله متغیر دارد: دارد
آیا این مقاله فرضیه دارد: ندارد
کد محصول: e16703
رفرنس: دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله
فهرست مطالب (ترجمه)

چکیده

1. مقدمه

2. حالت پیشرفته و روش شناسی

3. راه اندازی مدل نمونه مطالعه موردی 

4. نتایج و بحث

5. نتیجه گیری

ضمیمه A. مطالب تکمیلی

منابع

فهرست مطالب (انگلیسی)

Abstract

1. Introduction

2. State of the art and methodology

3. Case study example model setup

4. Results & discussion

5. Conclusion

Declaration of Competing Interest

Acknowledgements

Appendix A. Supplementary material

References

بخشی از مقاله (ترجمه ماشینی)

چکیده

     تحقیقات استحکام محبوبیت زیادی پیدا کرده است، با این حال اطلاعات کمی در مورد کمی سازی صریح آن وجود دارد. این مقاله یک روش کمی‌سازی را که قبلاً توسط نویسنده اصلی منتشر شده بود، خلاصه می‌کند و به نشان دادن کاربرد گام به گام آن با یک ساختمان چوبی بلند مطالعه موردی ادامه می‌دهد. یک ساختمان فرضی 15 طبقه چوبی پست و تیر با هسته مرکزی برای بارهای معمولی طراحی شده است و چهار گزینه بهبود یافته برای محاسبه بارهای غیرعادی به منظور افزایش استحکام ساختمان طراحی شده است. یک مدل المان محدود دقیق، غیرخطی و پویا در Abaqus راه‌اندازی شده است تا سه سناریو حذف ستون طبقه همکف را مدل‌سازی کند، و یک طبقه‌بندی جنگل تصادفی برای انتشار عدم قطعیت‌ها، برای تخمین مؤثر احتمال وقوع کلاس‌های فروپاشی خاص، و برای محاسبه راه‌اندازی شده است. اهمیت هر پارامتر ورودی نتایج نشان می‌دهد که چگونه پیشرفت‌های طراحی در کل مقیاس ساختمان (به عنوان مثال، طبقات مستحکم) تأثیر بیشتری بر عملکرد استحکام دارند تا صرفاً بهبود استحکام و شکل‌پذیری برخی از اتصالات انتخاب‌شده، اگرچه این نتایج منحصر به ساختمان مورد مطالعه است. مطالعه موردی اهمیت طراحی مفهومی صحیح را برای دستیابی به استحکام در ساختمان‌های چوبی بلند تقویت می‌کند.

توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.

بخشی از مقاله (انگلیسی)

Abstract

     Robustness research has become popular, however very little is known on its explicit quantification. This paper summarises a quantification method previously published by the main author and proceeds in demonstrating its step-by-step application with a case study tall timber building. A hypothetical 15-storey post-and-beam timber building with a central core is designed for normal loads, and four improved options are designed to account for abnormal loads in order to increase the building’s robustness. A detailed, nonlinear, dynamic Finite Element model is set up in Abaqus® to model three ground floor column removal scenarios, and a Random Forest classifier is set up to propagate uncertainties, to efficiently estimate the probability of certain collapse classes occurring, and to calculate the importance of each input parameter. The results show how design improvements at the whole building scale (e.g., strong floors) have a higher impact on robustness performance than just improving the strength and ductility of some selected connections, although these results are exclusive to the building studied. The case study reinforces the importance of a sound conceptual design for achieving robustness in tall timber buildings.

Introduction

     Our profession is seeing a paradigm shift towards buildings of lower carbon footprint: tall timber buildings are a fine example of this shift. Any departure from the “familiar waters” of the common structural typologies runs a higher risk of not having identified or anticipated certain structural behaviours: similar to the scaling issues that led to the partial collapse of the Ronan Point in London in 1968 [1], we must understand how timber buildings scale to the new heights constructed in the last 10 years, particularly regarding their disproportionate collapse behaviour.

     Structural robustness, or disproportionate collapse resistance, is the ability of a structure to withstand damage without disproportionate further consequences, and it is an important and yet not so widely understood quality of our building stock. While a lot of work has been put in understanding structural robustness at a qualitative level and regarding concrete and steel buildings, little is known on the robustness of timber buildings and even less on how to specifically quantify how robust is a building, and whether this is enough or not. Initial studies focused on medium-rise CLT buildings have identified connection ductility as a key requirement to enable catenary action in beams and floors, an efficient way to redistribute loads in case of damage.

Conclusion

     The work presented in this paper is an advanced robustness quantification of a tall timber building. The quantification procedure was only made possible by some advanced modelling techniques. In particular:

• We designed an imaginary 15-storey CLT-core, post-and-beam tall timber building and four additional improved versions of it, all according to the Swiss building codes. Particular attention was put into calculating the stiffness and strength of all connections in all degrees of freedom.

• The buildings were then analysed using detailed nonlinear dynamic Finite Element models in three ground floor column removal scenarios to calculate the resulting robustness indices and to compare their disproportionate collapse performance.

• The robustness indices were calculated by using a Random Forest classifier. Model enrichment with the Synthetic Minority Oversampling TEchnique (SMOTE) algorithm were used to improve the classifier performance.