Non-linear Static Analysis of Steel Frames using OpenSees and CEINCI LAB
Abstract
Static nonlinear analysis, called Pushover, is focused on the application of incremental lateral forces to a structure to visualize its probable performance under seismic actions; this is important in countries such as Ecuador, where there is high seismicity. This paper describes the new CEINCI LAB functions for Pushover analysis of steel frames. The CEINCI LAB Computational System is a collection of functions for the seismic-structural analysis. Since 2019, functions have been developed to facilitate data input and presentation of results about non-linear analysis of structures using OpenSees. Our motivation is to present new functions that allow us obtaining animations of the analysis, and to appreciate the level of damage in the structural elements by means of a color code, facilitating the interpretation of the results. Besides, these functions generate an editable file with information on the structural model, type of analysis, results, and other parameters of interest that can be modified on demand. The modeling procedure is illustrated with emphasis on the developed computational functions and their functionality.
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References
R. Alonso, "Cálculo sísmico de estructuras convencionales de edificación aplicando métodos lineales y no lineales implementados en diferentes normas. Estudio comparativo", M.S. thesis, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, 2016. Recuperado el 27 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: https://bit.ly/3QuGpae
Norma Ecuatoriana de la Construcción: Peligro Sísimico-Diseño Sismo Resistente, NEC-SE-DS, Dirección de Comunicación Social MIDUVI, Quito, 2015.
C. Gálvez, "Evaluación del desempeño sismorresistente usando análisis no lineal en el tiempo", Bachelor thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, 2011. Recuperado el 27 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1099
A. Paredes, "Evaluación del desempeño sismorresistente de un edificio destinado a vivienda en la ciudad de Lima aplicando el análisis estático no lineal pushover", Bachelor thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas, 2016. Recuperado el 27 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: http://hdl.handle.net/10757/620673
"CSI Spain | SAP2000". CSI Spain | IGENMAI. https://www.csiespana.com/software/2/sap2000 (accedido el 27 de marzo de 2022).
"CSI Spain | ETABS". CSI Spain | IGENMAI. https://www.csiespana.com/software/5/etabs (accedido el 27 de marzo de 2022).
"SeismoStruct - Structural Assessment & Retrofitting - Seismosoft". Seismosoft. https://seismosoft.com/products/seismostruct/?gclid=CjwKCAjwloCSBhAeEiwA3hVo_bwQ1VXD9xlj5-wo3n5_eP22zIFn-vKl4t2KgNZG0By_2baDEWbIBRoCcV0QAvD_BwE (accedido el 27 de marzo de 2022).
"MIDASoft Latinoamérica". MIDASoft North America. https://www.midasoft.com/es/latinoamerica (accedido el 27 de marzo de 2022).
"Open System for Earthquake Engineering Simulation - Home Page". https://opensees.berkeley.edu/ (accedido el 27 de marzo de 2022).
"CEINCI-LAB". https://ceincilab.wordpress.com/ (accedido el 27 de marzo de 2022).
"MathWorks - Makers of MATLAB and Simulink". https://www.mathworks.com/ (accedido el 27 de marzo de 2022).
"GNU Octave". The GNU Operating System and the Free Software Movement. https://www.gnu.org/software/octave/ (accedido el 27 de marzo de 2022).
B. Cagua, R. Aguiar, J. Pilatasig y D. Mora, "Acoplamiento de OpenSees con CEINCI-LAB para análisis estático no lineal. Primera parte: reforzamiento sísmico con diagonales de acero.", Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, vol. 25, n.º 3, pp. 367–420, 2020. Recuperado el 27 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: https://journal.espe.edu.ec/ojs/index.php/riie/article/download/1691/1300
R. Aguiar, B. Cagua y J. Pilatasig, "Pushover con Acoplamiento de CEINCI-LAB y OpenSees", Monografías de Ingeniería Sísmica: Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería, 2020. Recuperado el 27 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: https://books.cimne.com/product/pushover-con-acoplamiento-de-ceinci-lab-y-opensees/
J, Pilatasig, “Comportamiento no lineal de pórticos de acero con diagonales concéntricas y excéntricas”, M.S. thesis, Universidad de las Fuerzas Armadas, Quito, 2021.
S. Kitayama and M. Constantinou, Seismic Performance Evaluation -A Primer. 2017.
Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures. Reston, VA: American Society of Civil Engineers, 2017. Recuperado el 28 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1061/9780784414248
B. Cagua, R. Aguiar y J. Pilatasig, "Nuevas funciones de CEINCI LAB para el análisis y diseño de pórticos de acero acorde a la NEC-15", Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, vol. 26, n.º 1, pp. 1–60, 2021. Recuperado el 27 de marzo de 2022. [En línea]. Disponible: https://journal.espe.edu.ec/ojs/index.php/riie/article/view/1958
B. Cagua, R. Aguiar y J. Pilatasig, "Nuevas funciones de CEINCI LAB para el análisis y diseño de pórticos de acero con arriostramientos concéntricos", Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, vol. 26, n.º 2, pp. 199–284, 2021. Recuperado el 23 de octubre de 2022. [En línea]. Disponible: https://journal.espe.edu.ec/ojs/index.php/riie/article/view/2044
B. Cagua, R. Aguiar y J. Pilatasig, "Nuevas funciones de CEINCI LAB para el análisis y diseño de pórticos de acero con arriostramientos excéntricos", Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, vol. 26, n.º 3, pp. 523–585, 2021. Recuperado el 23 de octubre de 2022. [En línea]. Disponible: https://journal.espe.edu.ec/ojs/index.php/riie/article/view/2344
"Funciones de CEINCI-LAB". CEINCI-LAB. https://ceincilab.wordpress.com/funciones-de-ceinci-lab/ (accedido el 28 de marzo de 2022).
a_Sec_Push_Edif_4P_3V_SMF. Recuperado el 28 de marzo de 2022. [Video en línea]. Disponible: https://vimeo.com/599091117/7609db9b82
a_Pushover_Est_4P_3V_SMF. Recuperado el 28 de marzo de 2022. [Video en línea]. Disponible: https://vimeo.com/manage/videos/599090692/aab106084c
G., Diaz, y D., Cuasapaz, “Análisis no lineal de estructuras regulares de acero con pórticos especiales resistentes a momento utilizando OpenSees y Ceinci-Lab”, Green World Journal, , vol. 5, n.º 1, pp. 1–23, 2022. Recuperado el 24 de octubre de 2022. [En línea]. Disponible: https://www.greenworldjournal.com/2022-vol5-num1
R. Aguiar, B. Cagua y J. Pilatasig, " Nonlinear behavior of Steel frames with concentric and eccentric bracing", Latest Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy - Proceedings of CIT 2022, 2022. Recuperado el 24 de octubre de 2022. [En línea]. Disponible: https://cit-conferences.org/earth-and-construction-sciences/
R. Aguiar y B. Cagua, “Sistema Computacional CEINCI LAB como una herramienta para la enseñanza de Ingeniería Sísmica-Estructural”, DYNA, vol. 89, n.º 222, pp. 74–82, jul. 2022. [En línea]. Disponible: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/101814
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