e x p e r i m e n t a l a n d a n a l y t i c a l s t u d y o f t h e c y c l i c p e r f o r-m a n c e o f s p e c i a l c o n c e n t r i c b r a c e d f r a m e s

t h e s p e c i a l c o n c e n t r i c a l l y b r a c e d f r a m e (s c b f) i s a c o m m o n t y p e o f s t e e l s t r u c t u r a l s y s t e m f o r r e s i s t i n g l a t e r a l l o a d i n g. t h i s t y p e o f s y s t e m p r o v i d e s t h e r e q u i r e d s t i f f n e s s a n d s t r e n g t h a t r e l a t i v e l y l o w c o s t. d e s i g n c o d e s, b a s e d o n p a s t r e s e a r c h, h a v e r e c o m m e n d e d s o m e d e t a i l s f o r c o n n e c t i o n s a n d b r a c e s, i n o r d e r t o e n s u r e s u f f i c i e n t d u c t i l i t y a n d e n e r g y d i s s i p a t i o n c a p a c i t y i n t h i s s y s t e m f o r t h e i r a p p l i c a t i o n i n s e i s m i c d e s i g n. i n t h i s p a p e r, t h e b e h a v i o r o f f o u r s c b f s p e c i m e n s w i t h d i f f e r e n t d e t a i l s o f c o n n e c t i o n s i s s t u d i e d u s i n g e x p e r i m e n t a l a n d n u m e r i c a l m o d e l s. t h e y a r e s i n g l e s t o r y s i n g l e b a y s u b-a s s e m b l a g e s o f f r a m e s w i t h a s i n g l e b r a c e t h a t a r e s u b j e c t e d t o l a t e r a l c y c l i c l o a d s. i n t h e f i r s t s p e c i m e n, a 2t p s t r a i g h t l i n e c l e a r a n c e a t t h e e n d o f t h e b r a c e w a s o b s e r v e d, b u t, i n t h e s e c o n d s p e c i m e n, a n 8t p e l l i p t i c a l c l e a r a n c e w a s p r o v i d e d. i n t h e t h i r d a n d f o u r t h s p e c i m e n s, s t i f f e n e r s w e r e i n s t a l l e d t o p r o v i d e e n o u g h s t i f f n e s s f o r g u s s e t p l a t e s, s o t h a t t h e y c a n a c t a s f i x e d e n d s f o r b r a c e s. t h e d i m e n s i o n s o f t h e g u s s e t p l a t e s i n t h e s e s p e c i m e n s w e r e n a t u r a l l y d i f f e r e n t. m e a s u r e s s u c h a s s t i f f n e s s, s t r e n g t h, d u c t i l i t y, e n e r g y d i s s i p a t i o n c a p a c i t y a n d e q u i v a l e n t p l a s t i c s t r a i n a r e u s e d t o c o m p a r e t h e b e h a v i o r o f s p e c i m e n s i n e x p e r i m e n t s a n d f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s. t h e r e s u l t s s h o w t h a t a l l s p e c i m e n s s a t i s f y c o d e e x p e c t a t i o n s w i t h r e g a r d t o s e i s m i c p e r f o r m a n c e. f o r u n s t i f f e n e d g u s s e t p l a t e s, t h e a c c u m u l a t i o n o f p l a s t i c s t r a i n a t t h e c o r n e r s o f t h e g u s s e t p l a t e s a n d i n t h e m i d d l e o f t h e b r a c e r e s u l t s i n c r a c k i n i t i a t i o n a n d f r a c t u r e i n s p e c i m e n s i n t h e f i n a l s t a g e s o f c y c l i c l o a d i n g. i n s t i f f e n e d s p e c i m e n s, a l t h o u g h g u s s e t s a r e s m a l l e r, p l a s t i c h i n g e s a r e f o r m e d i n t h e m i d d l e a n d a t t h e e n d o f t h e b r a c e e l e m e n t, b u t f i n a l c r a c k i n g a n d f r a c t u r e o c c u r s i n t h e m i d d l e o f t h e e l e m e n t. i n t h e s e s p e c i m e n s, h i g h e r b u c k l i n g r e s i s t a n c e a n d l o w e r o u t o f p l a n e d i s p l a c e m e n t o f b r a c e s a r e o b s e r v e d.