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Título: Development of seismic vulnerability maps using ambient vibrations and GIS
Autores: Saeed, Salman
Fecha: 2013
Publicador: McGill University - MCGILL
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Engineering - Civil
Descripción: The goal of this study is to examine the possibility of reducing the epistemic uncertainties in seismic vulnerability estimation methods, particularly when properties of simplified models utilized in these methods are fitted to those obtained, for example, from Ambient Vibration Tests (AVTs) inter alia carried out on specified buildings without much prior knowledge on their characteristics and structural details. A seismic evaluation procedure was developed that utilizes the modal parameters of buildings extracted from AVT to construct a shear buildings model of the building and uses the maximum inter-story drift due to an earthquake as the performance index. The spectral displacement at the fundamental frequency of the buildings is used as the ground motion parameter to characterize the earthquake. Seismic Vulnerability of a building is expressed as the probability of passing the threshold of 'slight damage' by considering limits on inter-story drift as defined in the HAZUS MH-MR4. The procedure was applied to twenty four medium to high rise buildings located in Downtown Montreal and a GIS software was used to generate the spatial distribution of seismic vulnerability on a map. One of the aims of this study is to reduce the time and cost of carrying out AVTs for application to a large of number of buildings. In this regard, the synchronization of data obtained in AVT is of utmost importance since the extraction of modal parameters depends on the correlation of responses between various nodes. Ensuring synchronization through hardware means is often expensive yet unreliable, especially in case of large buildings. In this study a novel data processing method is proposed to synchronize the data recorded on separate data acquisition systems. Application of this method is demonstrated by conducting AVT on Jacues Bizzard Bridge in Montreal and several buildings in Downtown Montreal. The National Building Code of Canada (NBCC 2010) requires that torsional modes be included in the dynamic analysis of buildings and that the deflection of the two points located on the periphery of the building be used for calculating the inter story drifts. Also investigated in this study are various sensor deployment schemes using a numerical model for simulation of AVT in order to determine the optimal deployment scheme that can capture torsional modes of the buildings while keeping the time and cost of the AVT at a minimum.
Le but de cette étude est d'examiner la possibilité de réduire les incertitudes épistémiques dans les méthodes d'estimation de la vulnérabilité sismique, en particulier lorsque les propriétés de modèles simplifiés utilisés dans ces méthodes sont adaptés à ceux obtenus, par exemple, des tests de vibrations ambiantes (AVT), entre autres, réalisé sur des bâtiments visés, sans trop de connaissances préalables sur leurs caractéristiques et détails structurels. Une procédure d'évaluation sismique a été développé qui utilise les paramètres modaux de bâtiments extraites de AVT pour construire un modèle des bâtiments de cisaillement de l'édifice et utilise la dérive maximale entre histoire due à un tremblement de terre que l'indice de performance. Le déplacement spectral à la fréquence fondamentale des bâtiments est utilisée comme paramètre de mouvement du sol pour caractériser le tremblement de terre. Vulnérabilité sismique d'un bâtiment est exprimée comme la probabilité de passer le seuil de «légers dommages» en tenant compte des limites à la dérive inter-histoire, tels que définis dans les HAZUS MH-MR4. La procédure a été appliquée à vingt-quatre à moyen et bâtiments de grande hauteur situé au centre-ville de Montréal et un logiciel SIG a été utilisé pour générer la distribution spatiale de la vulnérabilité sismique sur une carte.L'un des objectifs de cette étude est de réduire le temps et le coût de la réalisation AVT pour application à un grand de nombre de bâtiments. À cet égard, la synchronisation des données obtenues dans AVT est d'une importance capitale car l'extraction des paramètres modaux dépend de la corrélation des réponses entre les différents nœuds. Assurer la synchronisation par voie matérielle est souvent coûteux encore peu fiables, notamment en cas de grands bâtiments. Dans cette étude, une méthode de traitement des données roman est proposé de synchroniser les données enregistrées sur les systèmes d'acquisition de données distinctes. L'application de cette méthode est démontrée en effectuant AVT sur Jacues Bizzard pont à Montréal et plusieurs bâtiments au centre-ville de Montréal. Le Code national du bâtiment du Canada (NBCC 2010) exige que les modes de torsion être inclus dans l'analyse dynamique des bâtiments et que la déviation des deux points situés à la périphérie du bâtiment sera utilisé pour calculer les dérives inter histoire. Également étudiés dans cette étude sont différents schémas de déploiement de capteurs à l'aide d'un modèle numérique de simulation de AVT afin de déterminer le schéma de déploiement optimal qui peut capturer des modes de torsion des bâtiments tout en gardant le temps et le coût de l'AVT au minimum
Idioma: en