Browsing by Author "Besa Vergara, Juan José"

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    A general design method for buildings with energy dissipation devices
    (National Information Centre of Earthquake Engineering, 2017) Llera Martin, Juan Carlos de la; Besa Vergara, Juan José
    A general design procedure for elastic buildings equipped with linear and non-linear energy dissipating devices is presented herein. The procedure begins with an estimation of the total amount of equivalent damping and stiffness required to achieve a predefined building performance. The method defines the modal significance of some key design performance indicators, and then focuses on the control of the modal properties by solving a singular two-parameter eigenvalue problem. Although simple, the definition of a new measure of modal significance in the classical and non-classical damping case, is also critical for faster convergence of the method. The incorporation of non-classical damping in the design algorithm appears to be critical, and expands its applicability significantly. The design output provides a target frequency shift and damping ratio for the complete structure, obtained from the so called iso-performance design curves (IPCs), which cover the whole design space spanned by these two design variables representing the supplemental stiffness and damping of the devices. Once the linear equivalent properties of the dampers are obtained, the equivalent stiffness and damping of the devices are transformed into parameters that characterize the inelastic force-deformation constitutive models of the physical dampers. The design procedure does not require any a-priori definition of a specific damper type. The design procedure was validated using 8 conventional buildings that were severely damaged during the February 27, 2010 Chile earthquake, and a rather complex free-plan building with two towers of a rhomboid-shape plan. Estimation errors between response reduction factors using linear versus inelastic modeling of the EDDs were usually less than 10% for the 9 buildings considered. The design procedure proposed is better described as a conceptual and practical framework for the design of buildings with passive EDDs. Its step-by-step nature can take advantage of future research in any of the current research topics described herein and could be easily adapted to new knowledge in the field.
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    Effective design procedure of buildings with energy dissipation devices /
    (2012) Besa Vergara, Juan José; Llera Martin, Juan Carlos de la; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El buen desempeño de edificios equipados con sistemas de protección sísmica durante terremotos recientes ha gatillado el entusiasmo en diversas industrias de usar estas tecnologías para proteger su patrimonio. En la literatura existen varios procedimientos para el diseño de sistemas de disipación de energía, aunque no haya acuerdo acerca de un marco estándar y criterios óptimos para el diseño de estos sistemas, con el fin de desarrollar normas de diseño. Por estos motivos, una metodología de diseño basada en el desempeño para edificios con dispositivos de disipación de energía pasivos es propuesta, basada en identificar y controlar modos relevantes por medio de perturbar sus parámetros modales con el fin de obtener una reducción objetivo en el desempeño. Para identificar estos modos, un procedimiento es desarrollado, motivado por problemas observados al utilizar factores tradicionales como el de participación de masa modal en edificios complejos y con amortiguamiento no proporcional. El algoritmo trabaja con amortiguadores lineales, que posteriormente serán transformados en dispositivos físicos por medio de un método modificado de linealización harmónica. El objetivo es obtener una distribución de amortiguadores bajo un criterio de minimizar el amortiguamiento lineal equivalente suplementario maximizando la perturbación de los parámetros modales. Estos se modifican por medio de amortiguamiento y rigidez lineal suplementaria resolviendo un problema singular de valores propios de doble parámetro para obtener parámetros modales de acuerdo a curvas de iso-desempeño. Ejemplos con edificios chilenos reales, muchos de los cuales sufrieron daño severo en el pasado sismo del día 27 de Febrero de 2010, son desarrollados con el fin de ejemplificar el procedimiento y analizar los resultados obtenidos. Un ejemplo consiste en un edificio de gran complejidad con el fin de ilustrar las ventajas del procedimiento propuesto.