The constitutive relation is an important factor in analysis of confined concrete in composite structures. In order to propose a constitutive model for nonlinear analysis of confined concrete, lateral restraint mechanism of confined concrete is firstly analyze to study the generalities. As the foundation of the constitutive model, peak stress and peak strain is the first step in research. According to the generalities and the Twin Shear Unified Strength Theory, a novel unified equation for peak stress and peak strain are established. It is well coincident with experimental results. Based on the general constitutive relations and the unified equation for peak stress and peak strain, we propose a unified and convenient constitutive model for confined concrete with fewer material parameters. Two examples involved with steel tube confined concrete and hoop-confined concrete are considered. The proposed constitutive model coincides well with the experimental results. This constitutive model can also be extended for nonlinear analysis to other types of confined concrete.
Torsional behaviors of beams are investigated for the web reinforcement and the concrete type. Eight beams with self-compacting concrete (SCC) and twelve beams with conventional concrete (CC) were manufactured and tested. All the models manufactured as the $250{\times}300{\times}1500mm$ were tested according to relevant standards. Two concrete types, CC and SCC were designed for 20 and 40 MPa compressive strength. From the point of web reinforcement, the web spacing was chosen as 80 and 100 mm. The rotation angles of the concrete beams subjected to pure torsional moment as well as the cracks occurring in the beams, the ultimate and critical torsional moments were observed. Moreover, the ultimate torsional moments obtained experimentally were compared with the values evaluated theoretically according to some relevant standards and theories. The closest estimations were observed for the skew-bending theory and the Australian Standard.
Au, Francis T.K.;Leung, Cliff C.Y.;Kwan, Albert K.H.
Computers and Concrete
/
제8권4호
/
pp.473-489
/
2011
In designing a flexural member for structural safety, both the flexural strength and ductility have to be considered. For this purpose, the flexural ductility of reinforced concrete sections has been studied quite extensively. As there have been relatively few studies on the flexural ductility of prestressed concrete sections, it is not well understood how various structural parameters affect the flexural ductility. In the present study, the full-range flexural responses of reinforced and prestressed concrete sections are analyzed taking into account the nonlinearity and stress-path dependence of constitutive materials. From the numerical results, the effects of steel content, yield strength and degree of prestressing on the yield curvature and ultimate curvature are evaluated. It is found that whilst the concept of flexural ductility in terms of the ductility factor works well for reinforced sections, it can be misleading when applied to prestressed concrete sections. For prestressed concrete sections, the concept of flexural deformability in terms of ultimate curvature times overall depth of section may be more appropriate.
The conventional ACI rectangular stress block is developed on the basis of normal-strength concrete column tests and it is still being used for the design of high-strength concrete members. Many research papers found in the literature indicate that the nominal strength of high-strength concrete members appears to be over-predicted by the ACI rectangular stress block. This is especially true for HSC columns. The general shape of the stress-strain curve of high-strength concrete becomes more likely as a triangle. A triangular stress block is, therefore, introduced in this paper. The proposed stress block is verified using a database which consists of 52 tested singly reinforced high-strength concrete beams having concrete strength above 55 MPa (8,000 psi). In addition, the proposed model is compared with models of various design codes and proposals of researchers found in the literature. The nominal flexural strengths computed using the proposed stress block are in a good agreement with the tested data as well as with that obtained from design codes models and proposals of researchers.
In this paper, buckling analyses of composite concrete plate reinforced by piezoelectric nanoparticles is studied. The Halphin-Tsai model is used for obtaining the effective material properties of nano composite concrete plate. The nano composite concrete plate is modeled by Third order shear deformation theory (TSDT). The elastic medium is simulated by Winkler model. Employing nonlinear strains-displacements, stress-strain, the energy equations of concrete plate are obtained and using Hamilton's principal, the governing equations are derived. The governing equations are solved based on Navier method. The effect of piezoelectric nanoparticles volume percent, geometrical parameters of concrete plate and elastic foundation on the buckling load are investigated. Results showed that with increasing Piezoelectric nanoparticles volume percent, the buckling load increases.
Large dams are a part of the infrastructure of any society, and a huge amount of resources are consumed to build them. Among the various types of dams, the optimum design of concrete gravity dams requires special attention because these types of dams require a huge amount of concrete for their construction. On the other hand, concrete gravity dams are among the structures whose design, regarding the acting forces, geometric parameters, and resistance and stability criteria, has some complexities. In the present study, an optimization methodology is proposed based on Sequential Quadratic Programming (SQP), and a computer program is developed to perform optimization of concrete gravity dams. The optimum results for 45 concrete gravity dams are studied and regression analyses are performed to obtain some explicit formulas for optimization of the gravity dams. The optimization of concrete gravity dams can be provided easily using the developed formulas, without the need to perform any more optimization process.
This study experimentally investigated the improvement of bond strength and durability of concrete containing high volume fly ash. Concrete mixtures made with 0%, 25% and 60% replacement of cement with class F fly ash were prepared. Water-binder ratios ranged from 0.28 to 0.72. The compressive, flexural and pullout bond strength, the resistance to chloride-ion penetration, and the water permeability of concrete were measured and presented. Test results indicate that except for the concretes at early ages, the mechanical properties, bond strength, and the durability-related chloride-ion permeability and water permeability of concrete containing high volume (60% cement replacement) fly ash were obviously superior to the concrete without fly ash at later ages of beyond 56 days. The enhanced bond strength for the high volume fly-ash concrete either with or without steel confinement is a significant finding which might be valuable for the structural application.
The use of carbon fiber-reinforced polymers (CFRP) has widely increased due to its enhancement in the ultimate strength and ductility of the reinforced concrete (RC) structures. This study presents a prediction model for the axial compressive strength and strain of normal-strength concrete cylinders confined with CFRP. Besides, soft computing approaches have been extensively used to model in many areas of civil engineering applications. Therefore, the genetic expression programming (GEP) models to predict axial compressive strength and strain of CFRP-confined concrete specimens were used in this study. For this purpose, the parameters of 283 CFRP-confined concrete specimens collected from 38 experimental studies in the literature were taken into account as input variables to predict GEP based models. Then, the results of GEP models were statistically compared with those of models proposed by various researchers. The values of R2 for strength and strain of CFRP-confined concrete were obtained as 0.897 and 0.713, respectively. The results of the comparison reveal that the proposed GEP-based models for CFRP-confined concrete have the best efficiency among the existing models and provide the best performance.
Although the influence of moisture content on the mechanical properties of concrete has been studied for a long time, research related to its influence on the damping and energy dissipation property of concrete structure is still very limited. In this paper, the relationship between damping property and moisture content of concrete using cyclic uniaxial compression is firstly presented, and the mechanism of the influence of moisture content on concrete damping and energy dissipation capacity is analyzed. Based on the experimental research, moisture-related damping and energy dissipation model is proposed. Results show that the dissipated energy of concrete and loss factor increase as the moisture content increasing. The energy dissipation coefficient reflecting the influence of stress level of concrete under cyclic load, decreases first and then increases as the moisture content increasing. The mechanism of moisture-related energy dissipation behavior can be divided into the reactive force of water, the development of the internal micro cracks and the pore water pressure. Finally, the proposed moisture-related damping and energy dissipation model are verified.
A significant component of many civil constructions such as buildings, reservoirs, bridges, and sports halls, concrete has become increasingly popular due to its versatile properties. Concrete's internal characteristics change due to the use of different types of fibers, including changes in its microstructure, volume, and hole dimensions. Additionally, the type, dimensions, and distribution of fibers in concrete can affect the results of flexural strength tests by affecting its compressive and tensile strength. Due to a lack of information, fiber concrete is a new composite material in the production industry that requires laboratory studies to determine its behavior. This study investigated the bending behavior of multilayer slabs made of concrete reinforced by polyamide-propylene fibers against impact in weight lifting exercises. Results showed that adding fibers to concrete slab samples improved the mechanical properties while replacing them hurt the mechanical properties and failure of polymer fiber-reinforced concrete. On the other hand, adding and replacing fibers increases durability and has a positive effect.
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.