Seismic response of acceleration-sensitive nonstructural components in a thin lightly-reinforced concrete wall (TLRCW) mid-rise building

Abstract

Experience in recent earthquakes has shown that Non-Structural Components (NSCs) in multi-story buildings exert a significant influence on economic losses. Different topics about the seismic behavior of NSCs have been investigated; however more research is needed in several areas such as the type of building structural system and the type of seismic hazard. Motivated by this observation, floor accelerations in a novel structural system, namely the Thin and Lightly-Reinforced Concrete Wall (TLRCW) building, are examined in this paper. The TLRCW system comprises thin and slender walls with deficient or nonexistent confinement at the wall edges, and web reinforcements made of welded-wire mesh with limited ductility. In this study, seismic demands on NSCs in a TLRCW building are analytically calculated and compared with current characterizations included in earthquake-resistant building codes and presented in the literature. Comparisons are performed in terms of peak floor accelerations, floor spectra, inelastic displacement ratios, and the still not completely characterized inelastic absolute acceleration ratios. Influence of elastic and inelastic behavior of NSCs as well as of the structure is also evaluated. Since the TLRCW system is becoming common in some South American countries prone (in part or wholly) to subduction earthquakes, possible influence of the type of seismic hazard (i.e., crustal earthquakes or subduction earthquakes) is accounted for. It was found that, under design-level seismic demands, floor accelerations can be very large even though the structure undergoes a significant level of inelastic excursion. It was also found that floor accelerations are, for the most part, reasonably approximated by current characterizations. Finally, the type of seismic hazard has a negligible qualitative influence on floor accelerations (only minor quantitative differences were found).

La experiencia de terremotos recientes ha demostrado que los componentes no estructurales (NSC) en edificios de varios pisos ejercer una influencia significativa sobre las pérdidas económicas. Se han tratado diferentes temas sobre el comportamiento sísmico de las NSC. investigado; Sin embargo, se necesita más investigación en varias áreas, como el tipo de sistema estructural del edificio y el tipo de peligro sísmico. Motivados por esta observación, las aceleraciones del piso en un nuevo sistema estructural, a saber el edificio de muros de hormigón delgado y ligeramente reforzado (TLRCW), se examinan en este artículo. El TLRCW El sistema comprende paredes delgadas y esbeltas con confinamiento deficiente o inexistente en los bordes de la pared, y red. refuerzos de malla electrosoldada de ductilidad limitada. En este estudio, las demandas sísmicas sobre los NSC en un El edificio TLRCW se calcula analíticamente y se compara con las caracterizaciones actuales incluidas en códigos de construcción resistentes a terremotos y presentados en la literatura. Las comparaciones se realizan en términos de pico aceleraciones del suelo, espectros del suelo, relaciones de desplazamiento inelásticas y las relaciones de aceleración absoluta inelástica aún no completamente caracterizadas. La influencia del comportamiento elástico e inelástico de las NSC, así como de la estructura, es también evaluado. Dado que el sistema TLRCW se está volviendo común en algunos países sudamericanos propensos (en parte o totalmente) a los terremotos de subducción, posible influencia del tipo de peligro sísmico (es decir, terremotos de la corteza terrestre o terremotos de subducción). Se encontró que, bajo las demandas sísmicas a nivel de diseño, las aceleraciones del piso pueden ser muy grandes incluso aunque la estructura experimente un nivel significativo de excursión inelástica. Fue También descubrieron que las aceleraciones del suelo son, en su mayor parte, razonablemente aproximadas a las caracterizaciones actuales. Finalmente, el tipo de peligro sísmico tiene una influencia cualitativa insignificante en las aceleraciones del piso (sólo una menor se encontraron diferencias cuantitativas).