This paper investigates the structural responses of axially restrained steel beams under fire conditions by a nonlinear finite element method. The axial restraint is represented by a linear elastic spring. Different parameters which include beam slenderness ratio, external load level and axial restraint ratio are investigated. The process of forming a mid-span plastic hinge at the mid-span under a rising temperature is studied. In line with forming a fully plastic hinge at mid-span, the response of a restrained beam under rising temperature can be divided into three stages, viz. no plastic hinge, hinge forming and rotating, and catenary action stage. During catenary action stage, the axial restraint pulls the heated beam and prevents it from failing. This study introduces definitions of beam limiting temperature $T_{lim}$, catenary temperature $T_{ctn}$ and warning time $t_{wn}$. Influences of slenderness ratio, load level and axial restraint ratio on $T_{lim}$, $T_{ctn}$ and $t_{wn}$ are examined.
A half open cross section built-up column, namely cold-formed thin-walled steel built-up column with 12-limbsection (CTSBC-12) is put forward. To deeply reveal the mechanical behaviors of CTSBC-12 under axial compression and put forward its calculation formula of axial bearing capacity, based on the previous axial compression experimental research, the finite element analysis (FEA) is conducted on 9 CTSBC-12 specimens, and then the variable parameter analysis is carried out. The results show the FEA is in good agreement with the experimental research, the ultimate bearing capacity error is within 10%. When the slenderness ratio is more than 96.54, the ultimate bearing capacity of CTSBC-12 decreases rapidly, and the failure mode changes from local buckling to global buckling. With the local buckling failure mode unchanged, the ultimate bearing capacity decreases gradually as the ratio of web height to thickness increases. Three methods are used for calculating the ultimate bearing capacity, the direct strength method of AISI S100-2007 gives result of ultimate axial load which is closest to the test and FEA results. But for simplicity and practicality, a simplified axial bearing capacity formula is proposed, which has better calculation accuracy with the slenderness ratio changing from 30 to 100.
The seismic behavior of reinforced concrete (RC) short columns with limited transverse reinforcement is investigated in this paper through an experimental program. The experimental program consists of four small-scale RC columns with an aspect ratio of 1.7, which are tested to the axial failure stage. The cracking patterns, hysteretic responses, strains in reinforcing bars, displacement decomposition and cumulative energy dissipation of the tested specimens are reported in detail in the paper. The effects of column axial load are investigated to determine how this variable might influence the performance of the short columns with limited transverse reinforcement. Brittle shear failure was observed in all tested specimens. Beneficial and detrimental effects on the shear strength and drift ratio at axial failure of the test specimens due to the column axial load are found in the experimental program, respectively.
The purpose of this study is to develop composite structural system which is to have versatility in plan design and to improve economical efficieney, to maximise structural capacity than existing structural system. In this viewpoint, it was investigated to the properties of structural behaviors for i oint consisting of concrete filled steel square tube column and P.C reinforced concrete beam through a series of hysteretic behavior experiment. In the previous report, researched to the properties of joints with key parameters. such as Axial Force ratio and section types. From the based on previous results, this study investigated the properties of this joints with key parameters, such as strength of concrete, size of panel zone and Axial Force ratio. The obtained results are summarised as follows. (1) Investigating for the failure mode of the beam-to-column joint, the specimens of S,LL and LH series(except for L5H) presented flexural failure mode. (2) The initial stiffness of joint was increasd as the decrease of axial force ratio and increase of the concrete strength. (3) The rotation resisting capacity was effective as the increment of the concrete strength and decrement of the axial force ratio. (4) The emprical formula to predict the ultimate capacity of joint model to introduce decrease coefficient according to the axial force ratio to superimpose shearing strength of steel web(H section) and bending strength of reinforced concrete beam was expected.
Applying a general Galerkin FE lubrication analysis method to spiral groove dry gas seals, this study intends to analyze in detail the effects of groove design parameters, such as a spiral angle, groove width ratio, groove radius ratio, groove depth ratio, and groove taper ratio, on the lubrication performances of an opening force, leakage, axial stiffness and damping, and angular stiffness and damping at low and high rotating speeds: 3,600 and 15,000 nm. Results show that, for the primary design consideration performances such as the opening force and axial and angular stiffnesses, a spiral angle of $25^{\circ}$, a groove width ratio of 0.46, a groove radius ratio of 1.1, a groove depth ratio of 1.0, and a groove taper ratio of 0.0 are preferred. Where the recommended relatively low values of groove depth and taper ratios are to keep the axial and angular dampings positive or higher than 0 particularly at the high rotating speed.
The purpose of this study is to evaluate the relationship between axial length/corneal radius ratio and refractive error for human eye. Ocular components were measured Baush & Lomb keratometer, Holden-Payor pachometer, and Stoz Compuscan. Refractive error was measured by subjective refraction. The results were as follows; 1) Spherical equivalent refractive error and axial length/corneal radius ratio was very highly correlated with the correlation coefficient for -0.89. 2) Axial length/corneal radius ratio and axial length, vitreous chamber depth were highly correlated that the correlation coefficients were 0.82, 0.80 respectively. 3) Axial length/corneal radius ratio and anterior chamber depth, corneal power, corneal radius, lens power were correlated with the correlation coefficients for 0.57, 0.40, -0.39, -0.35 respectively. 4) There were no significant correlation between axial length/corneal radius ratio and lens thickness, and corneal thickness.
Energy-saving block and invisible multiribbed frame composite wall (EBIMFCW) is an important shear wall, which is composed of energy-saving blocks, steel bars and concrete. This paper conducted seismic performance tests on six 1/2-scale EBIMFCW specimens, analyzed their failure process under horizontal reciprocating load, and studied the effect of axial compression ratio on the wall's hysteresis curve and skeleton curve, ductility, energy dissipation capacity, stiffness degradation, bearing capacity degradation. A formula for calculating the peak bearing capacity of such walls was proposed. Results showed that the EBIMFCW had experienced a long time deformation from cracking to failure and exhibited signs of failure. The three seismic fortification lines of the energy-saving block, internal multiribbed frame, and outer multiribbed frame sequentially played important roles. With the increase in axial compression ratio, the peak bearing capacity and ductility of the wall increased, whereas the initial stiffness decreased. The change in axial compression ratio had a small effect on the energy dissipation capacity of the wall. In the early stage of loading, the influence of axial compression ratio on wall stiffness and strength degradation was unremarkable. In the later stage of loading, the stiffness and strength degradation of walls with high axial compression ratio were low. The displacement ductility coefficients of the wall under vertical pressure were more than 3.0 indicating that this wall type has good deformation ability. The limit values of elastic displacement angle under weak earthquake and elastic-plastic displacement angle under strong earthquake of the EBIMFCW were1/800 and 1/80, respectively.
In order to investigate the seismic performance of regionally confined concrete circular column with trapezoid stirrups (TRCCC) under high axial compression ratio, the confinement mechanism of regionally confined concrete was analyzed. Three regionally confined concrete circular columns with trapezoid stirrups were designed, and low cyclic loading tests were conducted at three different axial compression ratios (0.9, 1.1, 1.25) to study the failure mode, hysteresis curve, skeleton curve, deformation capacity, stiffness degradation and energy dissipation capacity of the specimens. The results indicate that the form of regional confinement concrete provides more uniform confinement to the normal confinement, and the confinement efficiency at the edges is 1.4 times that of normal confined concrete. The ductility coefficients of the specimens were all greater than 3 under high axial compression ratios, and the stiffness and horizontal bearing capacity increased with the increase of axial compression ratio. Therefore, it is recommended that the code of design specifications can appropriately relax the axial compression ratio limit for TRCCC. Finally, the spacing between stirrups of TRCCC was analyzed using ABAQUS software. The results showed that as the spacing between the stirrups decreased, the cracking load and peak load of TRCCC increased continuously, but the rate of increase decreases.
This study, to evaluate the technology of the fire resistance design of Reinforced Concrete columns based on fire resistance performance design, was suppose to use as basic data for performance design through a measure of temperature and deformation using heat transfer analysis and Heat-load test of the Reinforced Concrete columns as parameter is the axial load ratio. In accordance with axial load without eccentricity, the load ratio of 0.30, 0.35, 0.40 and 0.47 were imposed on columns. As a result of this study, 0.40 or more of axial load ratio can be ensured that the fire resistance performance was considered satisfactory.
Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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v.12
no.3
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pp.9-20
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1990
The speed ratio-torque load-axial force characteristics of a rubber V-belt (RVB) and a metal V-belt (MVB) CVT are investigated and their performances are compared. It is found that power is transmitted by tension difference in RVB, and by thrust difference in MVB. The nondimensional equations for speed ratio-torque load-axial force of RVB are exactly same as those of MVB. However, actual characteristics of axial forces of RVB and MVB are different depending on their power transmission methods. The torque capacity of MVB is 5-6 times higher than that of RVB due to MVB's higher strength, even if the required axial force of MVB CVT control is 3-4 times higher than that of RVB.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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