During the 1995 Hyogoken-Nanbu Earthquake, a reinforced concrete building, called Jeunesse Rokko, suffered intermediate damage by forming a beam-yielding (weak-beam strong-column) mechanism, which has been regarded as the most desirable earthquake resisting mechanism throughout the world. High cost to repair damage at many beam ends and poor appearance expected after the repair work made the owner decide to tear down the building. Nonlinear earthquake response analyses were conducted to simulate the behavior of the building during the earthquake. The influence of non-structural members was considered in the analysis. The calculated results were compared with the observed damage, especially the location of yield hinges and compression failure of spandrel beams, and the degree of cracking in columns and in column-girder connections.
Lap splices were located in the plastic hinge region of most bridge piers that were constructed before the adoption of the seismic design provision of Korea Highway Design Specification on 1992. Lap splicing is also permitted if hoops or spiral reinforcement are provided over the lap length in the current seismic design provision. But sudden brittle failure of lap splices may occur under inelastic cyclic loading. The purpose of this study is the analytical prediction of nonlinear hysteretic behavior and ductility capacity of reinforced concrete bridge piers with lap splices under cyclic loading. For this purpose, a nonlinear analysis program, RCAHEST(Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology) is used. Lap spliced bar element is developed to predict behaviors of lap spliced bar. Maximum bar stress and slip of lap spliced bar is considered.
During the seismic performance assessment of existing buildings, staircases are generally not taken into account as structural members but as dead load. Staircases, as secondary structural members, not only serve for connecting successive floors but also provide considerable amount of strength and stiffness to the building which can modify its seismic behaviour considerably. In this parametric study, the influence of staircases on the seismic response of substandard RC frame buildings which differ in number of storey and span, presence of staircase and its position has been examined. Modal Analyses and bi-directional Non-Linear Time History Analyses (NLTHA) were conducted to compare several engineering demand parameters (EDPs) such as inter-storey drift ratio (ISDR), floor accelerations, modal properties, member shear forces and plastic hinge distribution. Additionally, short column effect, variation in shear forces of columns that are attached to the staircase slab, failure and deformation in staircase models have also been investigated. As the staircase was considered in the analytical model, a different damage pattern can be developed especially in the structural components close to staircase.
The CFT(Concrete Filled Tube) system has been developed to behave well in a structural performance such as stiffness, stress, ductility, fire resistance that is derived from its mechanical advantages of composite structure. There were number of studies about unprotected CFT columns for improving their fire resistance through reinforcing bars or plates being placed inside the steel tube. It was also known that reinforcing plates of flat type need stiffeners in a certain distance to avoid their buckling failure so it cost as much as their using consequentially. This paper is planned to test the work of beam elements attached inner side of CFT depending on its shape. More discussions on beam's design could be followed after some fire tests accordingly conducted within this project.
In order to investigate the effect of the height of application point of lateral loads and reinforcing steel bars in walls and columns in improving the seismic behavior of confined concrete block masonry walls, an experimental research program is conducted. A total of four one-half scale specimens are tested under repeated lateral loads. Specimens are tested to failure with increasing maximum lateral drifts while a vertical axial load was applied and maintained constant. The constant vertical axial stresses applied are 0, 0.84 and 1.80MPa, while the amount of reinforcements in horizontal and vertical directions are $0\%,\;0.08\%\;and\;0.18\%$ respectively. Test results obtained for each specimen include cracking patterns, load-deflection data, and strains in reinforcement and walls in critical locations. Analysis of test data showed that above parameters generate a considerable effect on the seismic performance of confined concrete block masonry walls.
The axial compression behavior of nine self-compacting concrete columns confined with CFRP-PVC spirals was studied. Three parameters of spiral reinforcement spacing, spiral reinforcement diameter and height diameter ratio were studied. The test results show that the CFRP strip and PVC tube are destroyed first, and the spiral reinforcement and longitudinal reinforcement yield. The results show that with the increase of spiral reinforcement spacing, the peak bearing capacity decreases, but the ductility increases; with the increase of spiral reinforcement diameter, the peak bearing capacity increases, but has little effect on ductility, and the specimen with the ratio of height to diameter of 7.5 has the best mechanical properties. According to the reasonable constitutive relation of material, the finite element model of axial compression is established. Based on the verified finite element model, the stress mechanism is revealed. Finally, the composite constraint model and bearing capacity calculation method are proposed.
한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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pp.151-158
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2000
In this paper, It is presented that concrete-filled composite piers have large energy-absorption capacity and high strength and stiffness on account of mutual confinement between the steel plate and filled-in concrete. Concrete-filled composite columns were tested to failure under axial compression and cyclic lateral loading. Displacement ductility index obtained by using the load-displacement relation has been increased with the increment of filled-in concrete length, while it has been decreased according to the incrementation of width-thickness ratio, slenderness ratio and the number of loading cycles. Structural behavior and ductility index estimated for the seismic design showed that composite piers could be used as a very efficient earthquake-resistant structural member. The response modification factor could be re-evaluated for concrete-filled composite piers.
In this study the progressive collapse potential of special concentrically braced frames were investigated using the nonlinear static. All of seven different brace types were considered. According to the pushdown analysis results, most braced frames designed according to current design codes satisfied the design guidelines for progressive collapse initiated by loss of a first story mid-column; however most model structures showed brittle failure mode. This was caused by buckling of columns after compressive braces buckled. Among the braced frames considered, the inverted-V type braced frames showed superior ductile behavior during progressive collapse.
A concrete filled double skin tubular (called CFDST in abbreviation) member consists of two concentric circular steel tubes and filled concrete between them. Purpose of this study is to investigate their bending characteristics experimentally. The two test parameters of the tubes considered were an inner-to-outer diameter ratio and a thickness-diameter ratio. As a result, their observed failure modes were controlled by tensile cracking or local buckling of the outer tube. Discussion is focused on the confinement effect on the filled concrete due to the both tubes and also the influence of the inner-to-outer diameter ratios on their deformability and load carrying capacity.
A 3D nonlinear finite element computation model is presented in order to analyze the concrete filled rectangular tubular (CFRT) composite structures. The concrete material model is based on a hypo-elastic orthotropic approach while the elasto-plastic hardening model is employed for steel element. The comparisons between experimental and analytical results show that the proposed model is a relatively simple and effective one. The analytical results show that the capacity of inner concrete of CFRT column mainly depends on the two diagonal zones, and the confining effect of CFRT section is mainly concentrated on the corner zones. At the ultimate state, the side concrete along the section cracks seriously, and the corner concrete softens with the increase of compressive strains until failure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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