Most of current seismic design codes accept heavy damages to the building in case of large earthquakes, provided that the building is prevented against collapse. However, this acceptance leads to some unacceptable consequences in populated cities, like very great number of people who lose their residence or work place for very long time. To overcome these difficulties one approach is design of 'repairable structures' for buildings, by using the idea of 'Directed Damage Design' (DDD), which means guiding the damage to some pre-decided parts or elements of the structural system, so that other parts do not experience any plastic deformation. This invention is based on the DDD idea, making it possible to have repairable steel buildings based on creation of building's rocking motion possibility rather than its shear deformation, by using a central hinge support and circumferential energy dissipating columns at base level. Energy dissipation is done by a Multiple Tapered Yielding Plate Energy Dissipating (MTYPED) device, installed at the bottom of the column, which creates a type of hysteretic behavior in axial deformation of columns. By performing a set of laboratory tests on MTYPED devices their hysteretic behavior were assessed from which their initial stiffness as well as their yielding strength were obtained, and then they were modeled in a real size building by using nonlinear springs, and a series of nonlinear time history analysis were performed on both rocking building and the conventional building with the same geometry. Results show that the proposed rocking system equipped with MTYPED devices not only gives the building a longer natural period, leading to lower seismic demand, but also leads to remarkable energy dissipation capacity in the building structure at base level, and therefore, keeping the seismic drifts in elastic range in all stories of the building above the ground floor, so that the building structure does not need any major repair work after a large earthquake. This is while the conventional building suffers from heavy damage and needs to be demolished after an earthquake.

La plupart des codes de conception sismique courants acceptent des endommagements sévères du bâtiment en cas de grands tremblements de terre, dans la mesure où le bâtiment est protégé contre l'affaissement. Toutefois, cette acceptation entraîne certaines conséquences inacceptables dans des villes peuplées, comme un très grand nombre de personnes qui perdent leur lieu de résidence ou leur travail pour une très longue durée. Pour remédier à ces difficultés, une approche est de concevoir des «structures réparables» pour bâtiments, en utilisant le concept de «conception orientée dommages (DDD)», qui implique de guider les dommages vers certaines parties ou éléments prédéterminés du système structurel, de sorte que d'autres parties ne subissent aucune déformation plastique. Cette invention est basée sur l'idée DDD, permettant de disposer de bâtiments en acier réparables basée sur la création d'une possibilité de mouvement oscillant du bâtiment plutôt que sa déformation par cisaillement, ceci en utilisant un support de charnière centrale et des colonnes circonférentielles de dissipation d'énergie au niveau de base. La dissipation d'énergie est réalisée par un dispositif de dissipation d'énergie à plaque à déformation élastique multi-cônes (MTYPED) installé au fond de la colonne, qui crée un type de comportement hystérétique en déformation axiale des colonnes. En effectuant un ensemble de tests de laboratoire sur des dispositifs MTYPED, leur comportement hystérétique a été évalué, à partir de quoi leur rigidité initiale ainsi que leur force élastique ont été obtenues, après quoi ils ont été modélisés dans un bâtiment de dimensions réelles en utilisant des ressorts non linéaires, et une série d'analyses historiques temporelles non linéaires a été réalisée sur des bâtiments oscillants et des bâtiments de construction classique ayant la même géométrie. Les résultats montrent que le système oscillant équipé de dispositifs MTYPED non seulement confère au bâtiment une plus longue période naturelle, conduisant à une exigence sismique moindre, mais entraîne une remarquable capacité de dissipation d'énergie dans la structure du bâtiment au niveau de la base, et par conséquent, maintient les dérives sismiques dans une plage élastique dans tous les étages du bâtiment au-dessus du rez-de-chaussée, de sorte que la structure du bâtiment ne nécessite pas de travaux de réparation majeurs après un tremblement de terre important. C'est pourquoi le bâtiment classique subit des dommages importants et doit être démoli après un tremblement de terre.