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A new methodology for energy-based seismic design of steel moment frames

Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2017年第1期16卷 131-152页

作者： Mebrahtom Gebrekirstos Mezgebo Eric M. Lui Michael Baker International Hamilton NJ 08619 USA Department of Civil and Environmental Engineering Syracuse University Syracuse NY 13244-1240 USA

A procedure is proposed whereby input and hysteretic energy spectra developed for single-degree-of-freedom （SDOF） systems are applied to multi-degree-of-freedom （MDOF） steel moment resisting frames. The proposed procedure is verified using four frames, viz., frame with three-, five-, seven- and nine-stories, each of which is subjected to the fault- normal and fault-parallel components of three actual earthquakes. A very good estimate for the three- and five-story frames, and a reasonably acceptable estimate for the seven-, and nine-story frames, have been obtained. A method for distributing the hysteretic energy over the frame height is also proposed. This distribution scheme allows for the determination of the energy demand component of a proposed energy-based seismic design （EBSD） procedure for each story. To address the capacity component of EBSD, a story-wise optimization design procedure is developed by utilizing the energy dissipating capacity from plastic hinge formation/rotation for these moment frames. The proposed EBSD procedure is demonstrated in the design of a three-story one-bay steel moment frame.

关键词： energy-based seismic design hysteretic energy distribution MDOF systems steel moment frames story-wise optimization design

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