Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, University of California, Irvine, Fàbrega Freixes, Jordi, Zareian, Farzin, Vendrell Gallart, Jordi, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, University of California, Irvine, Fàbrega Freixes, Jordi, Zareian, Farzin, and Vendrell Gallart, Jordi
This project focuses on the analysis of ground motion directionality and its relevance in the design and assessment of structures. It is important to know that ground motion intensity can vary significantly depending on the direction, and this can impact the behavior of structures. Therefore, understanding and considering ground motion directionality in the design and calculation of structures is crucial to ensure safety, proper functionality and good performance. That is why the main objective of this project is to quantify the variability of the behavior of structures under uncertainty in the direction of seismic excitation in the two components of the horizontal plane. The study of the vertical component is left for future research. To achieve this goal, a literature review has been conducted to understand the different seismic intensity measures, the different methods to obtain them, and how they take into account the directionality of the motion. At the same time, a code has been developed using OpenSees, a Python library for structural calculations used at the Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER), to study a specific building under the seismic excitation of ten different earthquakes. Two different seismic analyses have been performed: a Modal Analysis, creating the response spectra for each earthquake considering different intensity measures and structural codes, and a Time History Analysis, applying the data from the ten earthquakes directly to the building. Finally, this procedure aims to compare the results of the two different analysis types and also investigate whether the rotation angle of the earthquake application direction relative to the building plays a significant role. So with this, the project aims to determine if it is a sensitive and meaningful parameter in structural design or not, Este proyecto se centra en el análisis de la direccionalidad del movimiento del terreno y su relevancia en el diseño y evaluación de las estructuras. Es importante saber que la intensidad del movimiento del suelo puede variar significativamente dependiendo de la dirección, y esto puede afectar al comportamiento de las estructuras. Por lo tanto, comprender y considerar la direccionalidad del movimiento del terreno en el diseño y cálculo de las estructuras es crucial para garantizar la seguridad, la funcionalidad adecuada y un buen rendimiento. Por esta razón, el objetivo principal de este proyecto es cuantificar la variabilidad del comportamiento de las estructuras bajo la incertidumbre en la dirección de la excitación sísmica en las dos componentes del plano horizontal. El estudio de la componente vertical se deja para investigaciones futuras. Para lograr este objetivo, se ha realizado una revisión bibliográfica para comprender las diferentes medidas de intensidad sísmica, los diferentes métodos para obtenerlas y cómo tienen en cuenta la direccionalidad del movimiento. Al mismo tiempo, se ha desarrollado un código utilizando OpenSees, una biblioteca de Python para cálculos estructurales uti- lizada en el Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER), para estudiar un edificio específico bajo la excitación sísmica de diez terremotos diferentes. Se han realizado dos análisis sísmicos distintos: un Análisis Modal, creando los espectros de respuesta para cada terremoto considerando diferentes medidas de intensidad y códigos estructurales, y un Análisis de Historia Temporal, aplicando los datos de los diez terremotos directamente al edificio. Finalmente, este procedimiento tiene como objetivo comparar los resultados de los dos tipos de análisis diferentes y también investigar si el ángulo de rotación de la dirección de aplicación del terremoto con respecto al edificio juega un papel significativo. Así, el proyecto tiene como objetivo determinar si es un parámetro, Aquest projecte es centra en l’anàlisi de la direccionalitat del moviment del sòl i la seva rellevància en el disseny i avaluació d’estructures. És important saber que la intensitat del moviment del terreny pot variar significativament en funció de la direcció, i això pot afectar al comportament de les estructures. Per tant, comprendre i tenir en compte la direccionalitat del moviment del sòl en el disseny i càlcul d’estructures és vital per garantir la seguretat, un funcionament adequat i un bon rendiment. Per aquest motiu, l’objectiu principal d’aquest projecte és quantificar la variabilitat del comportament de les estructures enfront de la incertesa en la direcció de l’excitació sísmica en les dues components del pla horitzontal. L’estudi de la component vertical es deixa per a futures investigacions. Per assolir aquest objectiu, s’ha realitzat una revisió bibliogràfica per comprendre les diferents mesures d’intensitat sísmica, els diferents mètodes per obtenir-les i com tenen en compte la direccionalitat del moviment. Al mateix temps, s’ha desenvolupat un codi utilitzant OpenSees, una llibreria de Python per a càlculs estructurals utilitzada al Pa- cific Earthquake Engineering Research Center (PEER), per estudiar un edifici concret sota l’excitació sísmica de deu terratrèmols diferents. S’ha realitzat dos tipus d’anàlisi sísmic diferents: un Anàlisi Modal, creant els espectres de resposta per a cada terratrèmol tenint en compte diferents mesures d’intensitat i codis estructurals, i un Anàlisi d’Història Temporal, aplicant directament les dades dels deu terratrèmols a l’edifici. Finalment, aquest procediment té com a objectiu comparar els resultats dels dos tipus d’anàlisi diferents i investigar si l’angle de rotació de la direcció d’aplicació del terratrèmol respecte de l’edifici juga un paper significatiu. Amb això, el projecte busca determinar si és un paràmetre sensible i rellevant en el disseny estructural o no