This study aims at investigating the hysteretic performance of a novel composite wall panel fabricated by infilling aerated concrete blocks into a novel light-steel frame used for low-rise residential buildings. The novel light-steel frame is consisted of two thin-wall rectangular hollow section columns and a truss-beam assembled using patented U-shape connectors. Two bare light-steel frames and two composite wall panels have been tested to failure under horizontal cyclic loading. Hysteretic curves, lateral resistance and stiffness of four specimens have been investigated and analyzed. Based on the testing results, it is found that the masonry infill can significantly increase the lateral resistance and stiffness of the novel light-steel frame, about 2.3~3 and 21.2~31.5 times, respectively. Failure mode of the light-steel frame is local yielding of the column. For the composite wall panel, firstly, masonry infill is crushed, subsequently, local yielding may occur at the column if loading continues. Hysteretic curve of the composite wall panel obtained is not plump, implying a poor energy dissipation capacity. However, the light-steel frame of the composite wall panel can dissipate more energy after the masonry infill is crushed. Therefore, the composite wall panel has a much higher energy dissipation capacity compared to the bare light-steel frame.
The non-linear behaviour of integral infilled frames (in which the infill and the frame are bonded together with help of various interface materials) is studied both experimentally and numerically. The experiments were carried out on one-sixth scale two-bay and three-storey reinforced concrete frames with and without infill against static cyclic loading. Three interface materials - cement mortar, cork and foam have been used in between the infill and the frame. The infill, interface and the frame are bonded together is called integral frame. The linear and non-linear behaviors of two dimensional bare frame and integral infilled frame have been studied numerically using the commercial finite element software SAP 2000. Linear finite element analysis has been carried out to quantify the effect of various interface materials on the infilled frames with various combinations of 21 cases and the results compared. The modified configuration that used all three interface materials offered better resistance above others. Therefore, the experiments were limited to this modified infilled frame case configuration, in addition to conventional (A1-integral infilled frame with cement mortar as interface) and bare frame (A0-No infill). The results have been compared with the numerical results done initially. It is found that stiffness of bare frame increased by infilling and the strength of modified frame increased by 20% compare to bare frame. The ductility ratio of modified infilled frame was 42% more than that of the conventional infilled frame. In general, the numerical result was found to be in good agreement with experimental results for initial crack load, ultimate load and deformed pattern of infill.
Present study is mainly concerned about the idea of innovative utilization of bamboo in modern construction. Owing to its compatible mechanical properties, a beneficial effect of its use in reinforced concrete (RC) frame infills has been observed. In this investigation, finite element analyses have been performed to examine the failure pattern and stress distribution pattern through the infills of a moment resisting RC frame. To validate the pragmatic use of bamboo reinforced components as infills, earthquake loading corresponding to Nepal earthquake had been considered. The analysis have revealed that introduction of bamboo in RC frames imparts more flexibility to the structure and hence may causes a ductile failure during high magnitude earthquakes like in Nepal. A more uniform stress distribution throughout the bamboo reinforced wall panels validates the practical feasibility of using bamboo reinforced concrete wall panels as a replacement of conventional brick masonry wall panels. A more detailed analysis of the results have shown the fact that stress concentration was more on the frame components in case of frame with brick masonry, contrary to the frame with bamboo reinforced concrete wall panels, in which, major stress dispersion was through wall panels leaving frame components subjected to smaller stresses. Thus an effective contribution of bamboo in dissipation of stresses generated during devastating seismic activity have been shown by these results which can be used to concrete the feasibility of using bamboo in modern construction.
In this study, a new seismic retrofit scheme of building structures is developed by combining a steel moment frame and steel slit plates to be installed inside of an existing reinforced concrete frame. This device has the energy dissipation capability of slit dampers with slight loss of stiffness compared to the conventional steel frame reinforcement method. In order to investigate the seismic performance of the retrofit system, it was installed inside of a reinforced concrete frame and tested under cyclic loading. Finite element analysis was carried out for validation of the test results, and it was observed that the analysis and the test results match well. An analytical model was developed to apply the retrofit system to a commercial software to be used for seismic retrofit design of an example structure. The effectiveness of the retrofit scheme was investigated through nonlinear time-history response analysis (NLTHA). The cyclic loading test showed that the steel frame with slit dampers provides significant increase in strength and ductility to the bare structure. According to the analysis results of a case study building, the proposed system turned out to be effective in decreasing the seismic response of the model structure below the given target limit state.
Naghipour, Morteza;Niak, Kia Moghaddas;Shariati, Mahdi;Toghroli, Ali
Steel and Composite Structures
/
제35권2호
/
pp.279-294
/
2020
Foundation of a building is damaged under service loads during construction. First visit shows that the foundation has been punched at the 6 column's foot region led to building rotation. Foundation shear punching occurring has made some stresses and deflections in construction. In this study, progressing of damage caused by foundation shear punching and inverse loading in order to resolve the building rotation has been evaluated in the foundation and frame of building by finite element modeling in ABAQUS software. The stress values of bars in punched regions of foundation has been deeply exceeded from steel yielding strength and experienced large displacement based on software's results. On the other hand, the values of created stresses in the frame are not too big to make serious damage. In the beams and columns of ground floor, some partial cracks has been occurred and in other floors, the values of stresses are in the elastic zone of materials. Finally, by inverse loading to the frame, the horizontal displacement of floors has been resolved and the values of stresses in frame has been significantly reduced.
Tuken, Ahmet;Dahesh, Mohamed A.;Siddiqui, Nadeem A.
Computers and Concrete
/
제20권6호
/
pp.719-729
/
2017
A considerable research is available on the seismic response of Reinforced Concrete (RC) shear wall-frame buildings, but the studies on the reliability of such buildings, with the consideration of human error, are limited. In the present study, a detailed procedure for reliability assessment of RC shear wall-frame building subjected to earthquake loading against serviceability limit state is presented. Monte Carlo simulation was used for the reliability assessment. The procedure was implemented on a 10-story RC building to demonstrate that the shear walls improve the reliability substantially. The annual and life-time failure probabilities of the studied building were estimated by employing the information of the annual probability of earthquake occurrence and the design life of the building. A simple risk-based cost assessment procedure that relates both the structural life-time failure probability and the target reliability with the total cost of the building was then presented. The structural failure probability (i.e., the probability of exceeding the allowable drift) considering human errors was also studied. It was observed that human error in the estimation of total load and/or concrete strength changes the reliability sharply.
Multi-storey frame structures are frequently exposed to static and dynamic forces. Therefore analyses of static (buckling) and dynamic stability come into prominence for these structures. In this study, the effects of number of storey, static and dynamic load parameters, crack depth and crack location on the in-plane static and dynamic stability of cracked multi-storey frame structures subjected to periodic loading have been investigated numerically by using the Finite Element Method. A crack element based on the Euler beam theory is developed by using the principles of fracture mechanics. The equation of motion for the cracked multi-storey frame subjected to periodic loading is achieved by Lagrange's equation. The results obtained from the stability analysis are presented in three dimensional graphs and tables.
Rubber wheel-type AGT has two major kinds of bogie; one is the bogie type and the other and passenger loads. This paper deals with the statics analysis for two types of bogie frame subjected to combined external forces, as well as independent ones specified in UIC 515-4. Furthermore, the dynamics analysis is performed under vibrational loading conditions so as to compare dynamic characteristics, Numerical results by using commercial packages, Ⅰ-DEAS and NASTRAN show that maximum stresses do not exceed the yielding level of material used for both bogies. From an overall viewpoint of strength, the bogie type turns out to be superior to the steering type except the case of a lateral loading. It is also observed that the steering type shows a be stiffened. It is strongly anticipated that vibrational fatigue analysis should be carried out under realistic loading conditions closely matching to situations such as running surface and lateral clearances along the guideway.
This paper presents experimental and numerical investigations of a new seismic enhancement method for existing reinforced concrete (RC) frames by using an external sub-structure, the hybrid seismic retrofit method (HSRM) system. This retrofit system is an H-shaped frame bolt-connected to an existing RC frame with an infilled-concrete layer between their gaps. Two RC frames were built, one with and one without HSRM, and tested under cyclic loading. The experimental findings showed that the retrofitted RC frame was superior to the non-retrofitted specimen in terms of initial stiffness, peak load, and energy dissipation capacity. A numerical simulation using a commercial program was employed for verification with the experiments. The results obtained from the simulations were consistent with those from the experiments, indicating the finite element (FE) models can simulate the seismic behaviors of bare RC frame and retrofitted RC frame using HSRM.
Michael Adane;Hyungoo Kang;Seungho Chun;Jinkoo Kim
Steel and Composite Structures
/
제50권5호
/
pp.549-562
/
2024
In this study a steel moment frame system to be installed on the exterior surface of an existing structure is proposed as a seismic retrofit device. The seismic performance of the retrofit system was investigated by installing it on the exterior of a single story single bay reinforced concrete frame and testing it under cyclic loading. The cyclic loading test results indicated that the steel frame significantly enhanced the strength and ductility of the bare structure. Finite element analysis was carried out to validate the test results, and it was observed that there was good agreement between the two results. An analytical model was developed in order to apply the retrofit system to an example structure subjected to seven mainshock-aftershock sequential earthquake records. It was observed that the model structure was severely damaged due to the mainshock earthquakes, and the seismic response of the model structure increased significantly due to the subsequent aftershock earthquakes. The seismic retrofit of the model structure using the proposed steel frame turned out to be effective in decreasing the seismic response below the given limit state.
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.