Effectiveness of multi-mode pushover analysis procedure for the estimation of seismic demands of steel moment frames

A multi-mode pushover procedure for the approximate analysis of the seismic response of steel moment-resisting frames was developed and evaluated. A set of generalized force vector derived from modal combination was used to simulate the instantaneous force distribution acting on the structure when the interstorey drift reaches its maximum value during dynamic response to a seismic excitation This multi-run and multi-mode pushover procedure allows a simple implemen-tation, reducing the computational effort compared with adaptive nonlinear static procedures and with nonlinear response history analysis. Furthermore, it does not suffer from the statistical com-bination of inelastic modal responses calculated separately. Both effectiveness and accuracy were verified through a comparative study involving regular steel moment resisting frames subjected to various acceleration records. The results were finally compared with those obtained from other nonlinear static procedures and with the “exact” values from nonlinear response history analysis.

É stata proposta una procedura di pushover multimodale per la valutazione della risposta sismica di telai in acciaio sismoresistenti. La distribuzione delle spinte laterali che agisce sulla struttura nell’istante in cui si raggiunge il massimo spostamento d’interpiano sotto azioni di tipo sismico è stata schematizzata attraverso una serie di vettori delle forze generalizzate ottenuti combinando i diversi contributi modali. La procedura proposta è di facile implementazione e riduce gli oneri computazionali se confrontata con le procedure di pushover adattive e con l’analisi dinamica non lineare. Inoltre, non risente dei limiti connessi alle regole di combinazione delle risposte modali inelastiche valutate separatamente. L’efficacia e l’accuratezza della procedura è stata verificata attraverso uno studio comparativo che coinvolge telai in acciaio sismoresistenti soggetti a diversi input sismici. I risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti da altre procedure statiche non lineari e con l’analisi dinamica non lineare al passo.