Shear walls optimization in a reinforced concrete framed building for seismic risk reduction
Shear walls optimization in a reinforced concrete framed building for seismic risk reduction
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钢筋混凝土框架建筑剪力墙优化以降低地震风险
DOI：
10.1016/j.jobe.2022.104620
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发表时间：
2022
影响因子：
6.4
通讯作者：
Cerè G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cerè G
地震灾害是对建筑物的永久威胁。本文认为，以风险为导向的方法为建筑物的长期弹性提供了一个有趣的解决方案，无论是对于新结构的设计还是对现有结构的修复。拟议的研究借鉴了作为脆弱性、危险和暴露的函数的风险的标准定义，以开发一种基于优化的方法来评估地震条件下的建筑物的风险。所提出的方法允许根据目标风险性能确定钢筋混凝土框架中剪力墙的最佳布局和厚度。这是通过将进化计算环境与面向对象的结构分析工具相结合来实现的，该工具涉及其本机应用程序编程接口(API)。后者允许自动搜索最佳剪力墙配置方案。本研究对2008年汶川大地震影响较大的老北川(中国)北川宾馆建筑进行了验证。白皮书证明，与建成方案相比，采用建议的方法可将风险降低约80%，并从财务和建筑功能的角度获得更多好处。
Seismic hazards represent a permanent threat to buildings. The paper argues that risk-oriented approaches provide an interesting solution to account for the long-term resilience of buildings, both for the design of new structures and the rehabilitation of existing ones. The proposed research draws upon the standard definition of risk as a function of vulnerability, hazard and exposure to develop an optimization-based methodology for risk appraisal of buildings in seismic conditions. The proposed methodology allows to identify the optimum layout and thickness of shear walls in a reinforced concrete frame, based on a target risk performance. This is achieved through the coupling of an evolutionary computing environment with an object-oriented structural analysis tool, involving its native Application Programming Interface (API). The latter allows to automate the search for the optimum shear wall configuration solution. The research is validated on the Beichuan Hotel building in Old Beichuan (China), heavily affected by the 2008 Wenchuan Earthquake. The paper evidences that the adoption of the proposed methodology leads to a risk reduction of about 80% compared to the as-built scenario, with additional benefits from both a financial and building functionality perspective.
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