Performance-based wind design of tall buildings : concepts, frameworks, and applications
Notice bibliographique
Résumé
The rapid growth of the urban population and the associated environmental concerns are central challenges of the 21st century. In response, recent urban design strategies in North America, Asia, and Europe are exploring the use of sustainable construction materials and performance-based design approaches for tall buildings. Timber is a sustainable and renewable construction material. The use of engineered wood products within mass-timber buildings makes them lighter and more flexible than concrete or steel buildings. These characteristics can potentially result in excessive dynamic oscillations when excited by strong winds and thus limit the height that they can reach. Mass-timber buildings exceeding 12 stories are an exception in the 2020 Canadian building codes; hence they can only be realized using performance-based design approaches. Furthermore, the current wind design practice for tall buildings considers the first significant yielding point as the ultimate limit state, making tall buildings costly due to an excessive design safety margin. Hence, to overcome these limitations, the subject of this dissertation is to develop and apply new performance-based wind design (PBWD) frameworks for tall buildings. Initially, this dissertation develops two unified PBWD frameworks for the design of tall buildings by adapting and revisiting the Alan G. Davenport Wind Loading Chain. Thereafter, the issue of damage accumulation in PBWD is studied in two steps. The first step performs a parametric study through nonlinear response history analyses (NRHA) of bilinear and self-centering SDOF systems under long-duration along-wind loads. The results from this step show the capability of self-centering systems in controlling the possible wind-induced damage accumulation. The second step demonstrates the benefit of PBWD in terms of economics and safety through structural reliability analysis. Subsequently, the application of the PBWD frameworks is presented in four phases. The first three phases focus on the performance-based serviceability design of tall mass-timber buildings. The fourth phase presents two examples illustrating the PBWD of 40-story tall steel buildings with self-centering braces. NRHA are conducted to assess the studied buildings' performance beyond the first significant yield point. Overall, the results show the possibility of achieving economic and enhanced structural performance through PBWD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».