Zarrintala, Hadi;Maleki, Ahmad;Yaghin, Mohammad Ali Lotfollahi
Earthquakes and Structures
/
v.23
no.3
/
pp.297-313
/
2022
Composite steel plate shear wall (CSPSW) is a relatively novel structural system proposed to improve the performance of steel plate shear walls by adding one or two layers of concrete walls to the infill plate. In addition, the buckling of the infill steel plate has a significant negative effect on the shear strength and energy dissipation capacity of the overall systems. Accordingly, in this study, using the finite element (FE) method, the performance and behavior of composite steel shear walls using T-shaped stiffeners to prevent buckling of the infill steel plate and increase the capacity of CSPSW systems have been investigated. In this paper, after modeling composite steel plate shear walls with and without steel plates with finite element methods and calibration the models with experimental results, effects of parameters such as several stiffeners, vertical, horizontal, diagonal, and a combination of T-shaped stiffeners located in the composite wall have been investigated on the ultimate capacity, web-plate buckling, von-Mises stress, and failure modes. The results showed that the arrangement of stiffeners has no significant effect on the capacity and performance of the CSPSW so that the use of vertical or horizontal stiffeners did not have a significant effect on the capacity and performance of the CSPSW. On the other hand, the use of diagonal hardeners has potentially affected the performance of CSPSWs, increasing the capacity of steel shear walls by up to 25%.
The in-situ pushover test differs from the shake-table test because it is performed outdoors and thus its size is not restricted by space, which allows us to test a full-size building. However, to build a new full-size building for the test is not economical, consequently scholars around the world usually make scale structures or full-scale component units to be tested in the laboratory. However, if in-situ pushover tests can be performed on full-size structures, then the seismic behaviors of buildings during earthquakes can be grasped. In view of this, this study conducts two in-situ pushover tests of reinforced concrete (RC) buildings. One is a masonry-infilled RC building with openings (the openings ratio of masonry infill wall is between 24% and 51%) and the other is an RC building without masonry infill. These two in-situ pushover tests adopt obsolescent RC buildings, which will be demolished, to conduct experiment and successfully obtain seismic capacity curves of the buildings. The test results are available for the development or verification of a seismic evaluation model. This paper uses ASCE 41-17 as the main evaluation model and is accompanied by a simplified pushover analysis, which can predict the seismic capacity curves of low-rise buildings in Taiwan. The predicted maximum base shear values for masonry-infilled RC buildings with openings and for RC buildings without masonry infill are, respectively, 69.69% and 87.33% of the test values. The predicted initial stiffness values are 41.04% and 100.49% of the test values, respectively. It can be seen that the ASCE 41-17 evaluation model is reasonable for the RC building without masonry infill walls. In contrast, the analysis result for the masonry infilled RC building with openings is more conservative than the test value because the ASCE 41-17 evaluation model is limited to masonry infill walls with an openings ratio not exceeding 40%. This study suggests using ASCE 41-17's unreinforced masonry wall evaluation model to simulate a masonry infill wall with an openings ratio greater than 40%. After correction, the predicted maximum base shear values of the masonry infilled RC building with openings is 82.60% of the test values and the predicted initial stiffness value is 67.13% of the test value. Therefore, the proposed method in this study can predict the seismic behavior of a masonry infilled RC frame with large openings.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
/
2008.04a
/
pp.483-489
/
2008
Masonry infill walls are frequently used as interior partitions and exterior walls in low- or middlerise RC buildings In the structural design and assessment of structural behaviors of buildings, the infill walls are usually treated as non-structural elements and they are ignored in analytical models. In this study, seismic behaviors of RC frame with/without masonry infill walls were investigated. To this end, the infill walls were modeled as equivalent diagonal struts. Based on analytical results, it has been shown that masonry infill walls can increase the global strength and stiffness of a structure. Accordingly, inter-story drift ratio will be decreased but seismic forces applied to the structure were increased than design seismic load because natural period of the structure was decreased. It is also seen from the analytical results that the inelastic deformation of RC frame with soft story is concentrated on the first story columns and thus, partial damage may have possibility of collapse of system.
A behavior model for screw connections is developed to provide a better representation of the nonlinear response of thin steel plate shear walls (TSPSWs) with infill plates attached to the boundary frame members via self-drilling screws. This analytical representation is based on the load-bearing deformation relationship between the infill plate and the screw threads. The model can be easily implemented in strip models of TSPSWs where the tension field action of the infill plates is represented by a series of parallel discrete tension-only strips. Previously reported experimental results from tests of two different TSPSWs are used to provide experimental validation of the modeling approach. The beam-to-column connection behavior was also included in the analyses using a four parameter rotational spring model that was calibrated to a test of an identical frame as used for the TSPSW specimens but without the infill plates. The complete TSPSW models consisting of strips representing the infill plates, zero length elements representing the load-bearing deformation response of the screw connection at each end of the strips and the four parameter spring model at each beam-to-column connection are shown to have good agreement with the experimental results. The resulting models should enable design and analysis of TSPSWs for both new construction and retrofit of existing buildings.
Haider Ali, Abbas;Naida, Ademovic;Husain K., Jarallah
Earthquakes and Structures
/
v.23
no.6
/
pp.527-534
/
2022
EDCC (Eco-Friendly Ductile Cementitious Composites) is a recently created class of engineered cementitious composites that exhibit extremely high ductility and elastoplastic behavior under pure tension. EDCC contains reduced amounts of cement and very large volumes of fly ash. Due to these properties, EDCC has become one of the solutions to use in seismic upgrading. This paper discloses previous studies and research that discussed the seismic upgrading of unreinforced, non-grouted, unconfined, and non-load bearing masonry walls which are called URM infill walls using the EDCC technique. URM infill wall is one of the weak links in the building structure to withstand the earthquake waves, as the brittle behavior of the URM infill walls behaves poorly during seismic events. The purpose of this study is to fill a knowledge gap about the theoretical and experimental ways to use the EDCC in URM infill walls. The findings reflect the ability of the EDCC to change the behavior from brittle to ductile to a certain percentage behavior, increasing the overall drift before collapse as it increases the energy dissipation, and resists significant shaking under extensive levels with various types and intensities.
Kim, Sun-Woo;Yun, Hyun-Do;Song, Seon-Hwa;Yun, Yeo-Jin
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.13
no.3
s.55
/
pp.209-216
/
2009
Flexible frames on their own offer little resistance to lateral forces, resulting often in large deflections and rotations at the joints. On the other hand, walls subjected to lateral loads fail mainly in shear at relatively small displacements. Therefore, when the nonductile frames and wall act together, the combined action of the composite system differs significantly from that of the frame or wall alone. The objective of the study is to evaluate seismic response of infill walls with notched midsection. Reinforcement detail of wall was main variable in the experiment. Also SHCC was used in order to prevent damage concentration into notched midsection of walls. Test results, SHCC infill walls show the multiple crack patterns as expected. However, PIW-ND specimen exhibits less story drift, stiffness and energy dissipation capacity than those of PIW-NC specimen.
Noorifard, Azadeh;Tabeshpour, Mohammad Reza;Saradj, Fatemeh Mehdizadeh
Earthquakes and Structures
/
v.23
no.2
/
pp.151-168
/
2022
Torsion is one of the most important causes of building collapse during earthquakes. Sometimes, despite the symmetric form of the building, infill walls disturb the symmetry of the lateral resisting system. The purpose of this research is to investigate the effect of urban layout on developing torsion caused by infill walls. For this purpose, a typological study was conducted based on the conditions of perimeter walls on 364 buildings and then 9 cases were selected. The dimensions of the selected buildings are constant and the conditions of the perimeter walls including facades with openings and cantilevered facades are variable. The selected buildings with 60 different layouts of infill walls were analyzed and the behavior of each one was evaluated based on the torsional irregularity criteria of seismic codes. The results of the analyses showed that if the perimeter walls of a building are symmetric, asymmetric interior walls will not be important in developing torsion and effective parameters in symmetry of the perimeter infill walls are the number of walls, area of openings, aspect ratio, and construction details. Finally, architectural solutions to mitigate the torsional effects of infill walls were proposed for buildings with solid infill walls on some sides, for buildings where the perimeter walls of one side are on the cantilevered part, and for buildings where the perimeter walls of two adjacent sides are on the cantilevered part. In three-sided buildings, where two adjacent façades are cantilevered, it is often impossible to use the potential of the infill walls.
This paper presents seismic performance and reliability evaluation on steel-timber hybrid shear wall systems composed of steel moment resisting frames and infill light frame wood shear walls. Based on experimental observations, damage assessment was conducted to determine the appropriate damage-related performance objectives for the hybrid shear wall systems. Incremental time-history dynamic analyses were conducted to establish a database of seismic responses for the hybrid systems with various structural configurations. The associated reliability indices and failure probabilities were calculated by two reliability methods (i.e., fragility analysis and response surface method). Both methods yielded similar estimations of failure probabilities. This study indicated the greatly improved seismic performance of the steel-timber hybrid shear wall systems with stronger infill wood shear walls. From a probabilistic perspective, the presented results give some insights on quantifying the seismic performance of the hybrid system under different seismic hazard levels. The reliability-based approaches also serve as efficient tools to assess the performance-based seismic design methodology and calibration of relative code provisions for the proposed steel-timber hybrid shear wall systems.
In this study, the efficiency of adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) and genetic expression programming (GEP) in predicting the effects of infill walls on base reactions and roof drift of reinforced concrete frames were investigated. Current standards generally consider weight and fundamental period of structures in predicting base reactions and roof drift of structures by neglecting numbers of floors, bays, shear walls and infilled bays. Number of stories, number of bays in x and y directions, ratio of shear wall areas to the floor area, ratio of bays with infilled walls to total number bays and existence of open story were selected as parameters in GEP and ANFIS modeling. GEP and ANFIS have been widely used as alternative approaches to model complex systems. The effects of these parameters on base reactions and roof drift of RC frames were studied using 3D finite element method on 216 building models. Results obtained from 3D FEM models were used to in training and testing ANFIS and GEP models. In ANFIS and GEP models, number of floors, number of bays, ratio of shear walls and ratio of infilled bays were selected as input parameters, and base reactions and roof drifts were selected as output parameters. Results showed that the ANFIS and GEP models are capable of accurately predicting the base reactions and roof drifts of RC frames used in the training and testing phase of the study. The GEP model results better prediction compared to ANFIS model.
This paper presents finite element (FE) based pushover analysis of a reinforced concrete structure with a two-leaf cavity wall (TLCW) to estimate the performance level of this structure. In addition to this, an unreinforced masonry (URM) model was selected for comparison. Simulations and analyses of these structures were performed using the DIANA FE program. The mentioned structures were selected as two storeys and two bays. The dimensions of the structures were scaled 1:1.5 according to the Cauchy Froude similitude law. A shake table experiment was implemented on the reinforced concrete structure with the two-leaf cavity wall (TLCW) at the National Civil Engineering Laboratory (LNEC) in Lisbon, Portugal. The model that simulates URM was not experimentally studied. This structure was modelled in the same manner as the TLCW. The purpose of this virtual model is to compare the respective performances. Two nonlinear analyses were performed and compared with the experimental test results. These analyses were carried out in two phases. The research addresses first the analysis of a structure with only reinforced concrete elements, and secondly the analysis of the same structure with reinforced concrete elements and infill walls. Both researches consider static loading and pushover analysis. The experimental pushover curve was plotted by the envelope of the experimental curve obtained on the basis of the shake table records. Crack patterns, failure modes and performance curves were plotted for both models. Finally, results were evaluated on the basis of the current regulation ASCE/SEI 41-06.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.