Performance-based wind design of tall mass timber buildings with coupled post-tensioned cross-laminated timber shear walls
Notice bibliographique
Résumé
Engineered timber panels, such as cross-laminated timber (CLT), have enabled tall mass timber buildings to reach heights equivalent to mid-rise concrete and steel buildings. Tall mass timber buildings are lighter and more flexible than their concrete and steel equivalents, which makes their design wind-critical. The current prescriptive code-based design of main wind force resisting systems (MWFRSs) only considers buildings’ linear-elastic capacity, resulting in costly designs requiring commercially unavailable timber cross sections. This prevents engineers from fully utilizing timber as MWFRS and limits the height that mass timber buildings can reach. In performance-based wind design (PBWD), nonlinear-inelastic deformation in specially designed and detailed parts of MWFRSs enables an optimal design. However, controlling damage accumulation in structures can be challenging due to the substantial mean component of wind loads in the along-wind direction. To this end, self-centering systems such as coupled post-tensioned CLT (PT-CLT) walls can offer a solution. However, despite extensive analytical and experimental studies on the use of PT-CLT walls as seismic force-resisting systems, their use as MWFRSs has not been explored. Therefore, this paper proposes the use of PT-CLT walls as MWFRSs in tall mass timber buildings and develops a new PBWD approach for their design. To demonstrate the applicability of the PBWD approach, 8- and 16-story prototype mass timber buildings hypothetically located in Toronto, Canada, were designed using PBWD and load information from wind tunnel tests. For performance assessment, three-dimensional multi-spring numerical models were developed in OpenSeesPy and validated with full-scale quasi-static cyclic and shaking table experimental tests. Performance assessments using nonlinear response history analysis (NLRHA) under simultaneous along-, across-, and torsional-wind loads for 36 wind directions were carried out. The results indicate that the proposed PBWD framework is practical and effective for designing PT-CLT shear walls as MWFRSs in tall mass timber buildings.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».