In this paper, the effects of elevated temperatures on the strength and compressive stress-strain curve (SSC) of recycled coarse aggregate concrete with different replacement percentages are presented. 90 recycled coarse aggregate concrete prisms are heated up to 20, 200, 400, 600, $800^{\circ}C$. The results show that the compressive strength, split tensile strength, elastic modulus of recycled aggregate concrete specimens decline significantly as the temperature rise. While the peak strain increase of recycled aggregate concrete specimens as the temperature rise. Compared to the experimental curves, the proposed stress-strain relations for recycled aggregate concrete after exposure elevated temperatures can be used in practical engineering applications.
Since behaviors of loose, dense, silty sands vary under seismic loading, understanding the liquefaction mechanism of sandy soils continues to be an important challenges of geotechnical earthquake engineering. In this study, 36 deformation controlled cyclic simple shear tests were performed and the liquefaction potential of the sands was investigated using three different relative densities (40, 55, 70%), four different effective stresses (25, 50, 100, 150 kPa) and three different shear strain amplitudes (2, 3.5, 5%) by using energy based approach. Experiments revealed the relationship between per unit volume dissipated energy with effective stress, relative density and shear strain. The dissipate energy per unit volume was much less affected by shear strain than effective stress and relative density. In other words, the dissipated energy is strongly dependent on relative density and effective stress. These results show that the dissipated energy per unit volume is very useful and may contain the non-uniform loading conditions of the earthquake spectrum. When multiple regression analysis is performed on experiment results, a relationship is proposed that gives liquefaction energy of sandy soils depending on relative density and effective stress parameters.
이 연구에서는 알칼리활성 슬래그 콘크리트의 응력-변형률 관계를 평가하기 위한 일련의 콘크리트 실린더의 압축 실험을 요약하였다. 실험된 콘크리트의 압축강도는 8.6 MPa에서 42.2 MPa의 범위이며, 단위용적질량은 $2,168kg/m^3$ 에서 $2,343kg/m^3$의 범위이다. 34개의 콘크리트 시험체에서 얻은 결과들에 근거하여 알칼리활성 슬래그 콘크리트의 응력-변형률 모델을 수학적으로 제시하였다. 콘크리트의 탄성계수, 최대응력 시 변형률 및 곡선의 상승부와 하강부의 기울기는 압축강도와 단위용적질량의 함수로 일반화하였다. 각 시험체에서 측정한 값과 제시된 모델의 예측값 사이에서 산정된 변동계수들의 평균과 표준편차는 각각 6.9%와 2.6%이었다. 따라서 제시된 모델은 보통포틀랜드 시멘트 콘크리트에서 제시된 다른 모델들에 비해 AA 슬래그 콘크리트의 응력-변형률 특성을 보다 더 정확하고 합리적으로 나타내었다.
본 연구에서는 알칼리활성 황토콘크리트의 응력-변형률 관계에 대한 화학적 침식의 영향을 평가하였다. 배합의 주요변수는 물-결합재비와 공기량이다. 알칼리활성 황토콘크리트의 응력-변형률 관계는 재령 28일 이후 침지일이 0, 7, 28, 56 및 91일일 때 측정하였다. 실험결과를 기반하여, 화학적 침식하에서 감소된 알칼리활성 황토콘크리트의 압축강도 모델이 제시되었다. 또한, 화학적 침식하에서 알칼리활성 황토콘크리트의 응력-변형률 관계는 공기량과 화학용액에 침지된 일수에 현저한 영향을 받았는데, 침지일수에서 탄성계수의 저하는 동일한 압축강도 저하비율에 비해 더 컸다. 결과적으로 CEB-FIP 기준의 예측모델은 화학적 침식하에서 측정된 응력-변형률 관계와 잘 일치하지 않았다.
현재 우리나라의 콘크리트구조설계기준은 강도설계법에 근간하고 있다. 강도설계법에 의해 휨부재를 설계할 경우, 콘크리트 응력-변형률 관계는 사용하중 상태에서 선형으로 가정하지만 이후 극한한계 상태까지에 대해서는 규정되어 있지 않다. 이로 인해 콘크리트구조설계기준에서는 처짐 및 균열폭 등의 산정에 대해 개별적인 규정을 두고 있다. 그러나 한계상태설계법에 근거한 EC에서는 재료에 대한 응력-변형률 관계를 규정하고 있다. 따라서 재료의 응력-변형률 관계로부터 휨강도 및 처짐 등을 직접 계산할 수 있다. 본 연구에서는 휨부재에 대하여 주어진 재료 모델을 바탕으로 평형방정식과 적합조건식을 적용하여 휨모멘트-곡률 관계를 계산하였다. 이로부터 휨강도 및 처짐을 산정하여 현행 콘크리트구조설계기준에 의한 값과 비교하였다. 해석 결과 재료 모델로부터 휨모멘트-곡률 관계를 통해 산정된 처짐은 실험 결과와도 비교적 잘 일치하고, 항복 이후의 처짐 계산도 가능한 것으로 나타났다.
In this study. stress-strain relationships were investigated by performing the confined extension tests for seven types of geosynthetics such as geotextiles, composite geosynthetics and geogrids. A comparison was made between unconfined and confined moduli for each geosynthetic material to quantify the soil confinement effect on stress-strain properties. A comparison was also made between the increase of moduli at the same strain level with the types of the geosynthetics to demonstrate the different stress-strain responses. Based on the result of the extension tests, the higher the confining stress, the larger the secant modulus of geosynthetics. The secant modulus at 5% strain is twice as much as that of 10% strain, especially there is a noticeable increasing of secant modulus for the two nonwoven geotextiles.
The stress-strain relationship of concrete in flexure is one of the essential parameters in assessing the flexural strength and ductility of reinforced concrete (RC) columns. An overview of previous research studies revealed that the presence of strain gradient would affect the maximum concrete stress developed in flexure. However, no quantitative model was available to evaluate the strain gradient effect on concrete under flexure. Previously, the authors have conducted experimental studies to investigate the strain gradient effect on maximum concrete stress and respective strain and developed two strain-gradient-dependent factors k3 and ko for modifying the flexural concrete stress-strain curve. As a continued study, the authors herein will extend the investigation of strain gradient effects on flexural strength and ductility of RC columns to concrete strength up to 100 MPa by employing the strain-gradient-dependent concrete stress-strain curve using nonlinear moment-curvature analysis. It was evident from the results that both the flexural strength and ductility of RC columns are improved under strain gradient effect. Lastly, for practical engineering design purpose, a new equivalent rectangular concrete stress block incorporating the combined effects of strain gradient and concrete strength was proposed and validated. Design formulas and charts have also been presented for flexural strength and ductility of RC columns.
내진설계의 기본적인 개념은 지진 시 요구되는 연성도 이상의 변형성능을 확보하는 것이다. 기둥의 경우 소성힌지 영역에 적절한 횡철근을 배근함으로써 이를 실현할 수 있다. 가장 경제적인 설계를 위해서는 횡구속 콘크리트의 응력-변형률 특성에 기초하여 횡철근량을 산정하는 것이다. 우리나라(도로교 설계기준)에서는 목표연성도를 단일화하여 동일한 횡철근을 제공하고 있으나 일본에서는 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 곡선식을 제공함으로써 경제적으로 소요 횡철근량을 산정하고 있다. 이러한 재료레벨(응력-변형도)의 특성을 사용하면 설계는 어려워지지만 보다 경제적인 설계가 가능하며 이는 성능에 기반한 내진설계의 경향과도 부합된다. 이 연구에서는 현행 도로교설계기준의 갈고리상세에 부합되는 횡철근을 배치한 부재에 대해 횡철근량을 변수로 하여 응력-변형률 실험을 수행하였다. 응력-변형률 특성을 정량적으로 평가할 수 있는 인자를 도입하여 실험결과와 기존의 콘크리트 모델식을 비교 분석하였다.
Computational Structural Engineering : An International Journal
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제1권1호
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pp.39-48
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2001
An analytical compressive stress-strain relationship model for circular and rectangular concrete specimens confined with laminated carbon fiber sheets (CFS) is studied. Tsai-Hill and Tsai-Wu failure criteria were used to implement orthotropic behavior of laminated composite materials. By using these criteria, an algorithm which analyzes the confinement effect of CFS on concrete was developed. The proposed analytical model was verified through the comparison with experimental data. Various parameters such as concrete strength, ply angle, laminate thickness, section shape, and ply stacking sequences were investigated. Numerical results by the proposed model effectively simulate the experimental compressive stress-strain behavior of CFS confined concrete specimens. Also, the pro-posed model estimates the compressive strength of the specimen to a high degree of accuracy.
It was achieved to formulate numerically the stress-strain relationship of concrete, which is a fundamemtal factor for the Elasto-Plastic analysis of concrete structures, for normal concrete by using random statistics. As a result of experiment, in the shape of stress-strain curves of normal concrete it has approach linear from first loading to peak point, and after that point deformation increased radically and specimens were brokendown abruptly. From the multiple linear regression, and obtained the exponential equaion for stress-strain relationship of concrete as follows: $\sigma$/$\sigma$max=e(1-$\varepsilon$/$\varepsilon$max)$\varepsilon$/$\varepsilon$max
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[게시일 2004년 10월 1일]
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