This study discusses on the experimental and analytical results of the global buckling tests, carried out on aluminum alloy double layer space grids composed of tubular members, ball joints and connecting bolts at the member ends, with the purpose of demonstrating the effectiveness of a simplified analysis method using an equivalent slenderness ratio for the members. Because very few experiments have been carried out on this type of aluminum space grids, the buckling behavior is investigated experimentally over the post buckling regions using several space grid specimen with various values for the member slenderness ratio. The observed behavior duping the experiments is compared with the analytically obtained results. The comparison is made based on two different schemes; one on the plastic hinge method considering a bending moment-axial force interaction for members and the other on a method using an equivalent slenderness ratio. It is confirmed that the equivalent slenderness method can be effectively applied, even in the post buckling regions, once the effects of the rotational rigidity at the ball joints are appropriately evaluated, because the rigidity controls the buckling behavior. The effectiveness of the equivalent slenderness method will be widely utilized for estimation of the ultimate strength, even in post buckling regions for large span aluminum space grids composed of an extreme large number of nodes and members.
Due to the confinement effects, Steel-Straps Tensioning Technique (SSTT) can significantly enhance the strength and ductility of high-strength concrete (HSC) members (Moghaddam et al. 2008). However, the enhancement especially in strength may result in slender member and more susceptible to instability (Jiang and Teng 2012a). This instability is particularly significant in HSC member as it inherent the brittle nature of the material (Galano et al. 2008). The current slenderness limit expression used in the design is mainly derived from the experiment and analysis results based on Normal strength concrete (NSC) column and therefore the direct application of these slenderness limit expressions to the HSC column is being questioned. Besides, a particular slenderness limit for the SSTT-confined HSC column which incorporated the pre-tensioned force and multilayers effects is not yet available. Hence, an analytical study was carried out in the view of developing a simple equation in order to determine the slenderness limit for HSC column confined with SSTT. Based on the analytical results, it was concluded that the existing slenderness limit expressions used in the design are appropriate for neither HSC columns nor SSTT-confined HSC columns. In this paper, a slenderness limit expression which has incorporated the SSTT-confinement effects is proposed. The proposed expression can also be applied to unconfined HSC columns.
본 연구는 최근의 건설 환경 변화에 따른 여러 가지 제문제점들에 대한 구조적 측면에서의 대응책의 하나로서 새로운 구조 시스템 전개를 위해 이종구조부재로 구성된 보기둥 접합부 모델을 제안한 것이다. 본 연구에서는 장스팬 S보의 강성을 향상시키기 위해 S조의 단부를 RC조로 보강하여 강성 및 내력증대를 꾀하였으며, 이종구조 사이의 원활한 응력 전달을 목적으로 SRC조 단부의 보 주근은 U자형 갈고리 모양으로 정착하여 철골 플랜지에 용접 접합하였다. 일련의 실험을 통해 접합부 강성 및 내력 특성을 고찰하였고 본 접합부의 가능성을 제시하였다.
이 연구에서는 저형고의 콘크리트거더에 효율적으로 프리스트레스를 도입할 수 있는 Bi Prestressed Concrete Girder (이하 Bicon거더)에 대한 정착구의 구조성능을 검증하였다. Bicon거더는 거더 상연에 강봉(압축재)와 하연에 강연선(인장재)를 동시에 긴장하는데 프리스트래싱재의 단부는 콘크리트에 직접 정착하지 않고 부재 단부에서 서로 연결되기 때문에 프리스트레스 도입시 축력은 프리스트레싱재 간에 서로 상쇄되고 콘크리트 부재에는 순수 휨만이 도입되게 된다. 따라서 정착구의 역할은 강봉과 강연선을 동시에 정착하며 강연선으로부터 강봉에 도입되는 축력에 저항하여야 한다. 정착구의 단면제원은 PTI 기준에서 제시하고 있는 휨응력과 최대수직변위를 고려하여 설계하였으며 구조성능평가를 위해 6EA의 시험체를 제작하였다. 시험결과 강봉이 탄성거동을 나타낼 경우 정착구는 응력, 변위 모두 허용기준 이내의 값을 보였다.
It is a common practice to design basement walls acting as a one-way slab or plate with idealized boundary conditions, resulting in potentially inefficient design. The walls are often supported by buttress columns and side walls in the vertical direction, thereby acting as a two-way slab. In this study, structural behavior of single-story, three-span basement wall subjected to lateral soil pressure was investigated. Three dimensional finite element analyses were conducted to determine the force distribution on the wall. Based on the numerical studies, a regression analysis was carried out to determine the design values of moments in vertical and horizontal directions as well as shear forces on the wall and design charts are developed. The proposed design method with accompanying design charts would enable practicing engineers to estimate member forces on the wall for preliminary design purpose without resorting to finite element analysis. Numerical examples demonstrated the applicability of the proposed method.
Sokoli, Drit;Shekarchi, William;Buenrostro, Eliud;Ghannoum, Wassim M.
Earthquakes and Structures
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제7권5호
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pp.609-626
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2014
The capabilities of a high-resolution Digital Image Correlation (DIC) system are presented within the context of deformation measurements of full-scale concrete columns tested under reversed cyclic loading. The system was developed to have very high-resolution such that material strains on the order of the cracking stain of concrete could be measured on the surface of full-scale structural members. The high-resolution DIC system allows the measurement of a wide range of deformations and strains that could only be inferred or assumed previously. The DIC system is able to resolve the full profiles of member curvatures, rotations, plasticity spread, shear deformations, and bar-slip induced rotations. The system allows for automatic and objective measurement of crack widths and other damage indices that are indicative of cumulated damage and required repair time and cost. DIC damage measures contrast prevailing proxy damage indices based on member force-deformation data and subjective damage measures obtained using visual inspection. Data derived from high-resolution DIC systems is shown to be of great use in advancing the state of behavioral knowledge, calibrating behavioral and analytical models, and improving simulation accuracy.
실무 및 연구에 있어서 반복하중을 받는 콘크리트 벽체의 변형 및 저항능력 그리고 재료의 변형율 등을 정확하게 평가할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 비선형 트러스 부재를 이용하여 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 벽체 또는 철근콘크리트 면부재를 모델링 하였다. 콘크리트와 배근된 철근은 각각 수직, 수평 그리고 대각선 비선형 부재를 이용해 모델링 되었다. 본 논문에서는 높이/폭 비가 1.2인 벽체를 예제로 선택하여 실험의 결과와 비교하였다. 비교를 위하여 주대각선 부재의 경로에 따른 4가지의 형상과 대각선 부재들의 배열에 따른 3가지 형상이 채택되어 실험 결과와 가장 근사한 모델링의 선택을 위해 평가를 실시하였다.
The stud shear connector is the main force transfer member in the steel-concrete composite member, and the mechanical behavior is very complicated in the concrete. The concrete around the stud is subjected to the pry-out local pressure concentration of the stud, which can easily produce splitting mirco-cracks. In order to solve the problem of pry-out local splitting of stud shear connector, a kind of stud shear connector with constraint measure is proposed in this paper. Through the push-out test, the interface shear behavior of the new stud shear connector between steel and concrete flange plate was studied, and the difference between the new stud shear connector and the traditional stud connector was compared. The results show that the stud shear connector with constraint measure can effectively avoid the adverse effect of local pressure splitting by relying on its own constraint measure. The shear stiffness of the interface between steel and concrete flange plates is greatly improved, which provides a theoretical basis for the design of strong connection coefficient of steel-concrete composite structures.
현행 송전철탑의 경우 허용응력 설계개념을 도입한 철탑설계기준을 적용하여 설계, 제작되고 있으나 탄성해석을 전제로 한 허용응력 설계기법으로는 송전철탑의 명확한 도괴 원인을 규명할 수가 없다. 철탑 도괴의 원인을 규명하기 위해서는 철탑 부 재 및 접합부의 재료 및 기하학적 비선형성을 고려한 2차 변형효과를 고려하여야 한다. 2차 변형에 영향을 주는 요인으로는 부재의 잔류응력, 초기변형, 접합부의 단부구속도 등이 있으며 이는 비선형 대변형 해석을 통하여 거동 파악이 가능하다. 본 연구에서는 선형해석과 비선형해석의 비교를 통하여 비선형 해석의 필요성을 확인하고 비선형 유한요소해석에 따르는 해석상의 복잡함을 줄이기 위해서 등가비선형 해석기법을 개발하고 이로부터 도출된 철탑의 극한하중을 비선형 유한요소해석의 극한하중과 비교를 함으로써 개발기법의 신뢰성을 확인하였다. 개발된 해석기법을 바탕으로 사재의 축력 및 세장비가 주주재의 최대내력에 미치는 영향을 파악하고 실무적 편의성을 제공하기 위하여 이를 도표화 하였다.
본 연구에서는 보-기둥 접합부 비선형 거동과 부재 기하비선형을 고려할 수 있는 2차 탄성해석 프로그램을 이용하여 20층 가새 철골구조물에서 반강접 접합부가 구조물의 거동에 미치는 영향을 파악하였다. 구조물 전체에 미치는 영향으로 P-delta 효과와 최상층 수평변위를 확인하였고 국부적인 영향으로 부재력 분배 및 부재에 발생하는 조합응력을 조사하였다. 수평하중과 수직하중을 받는 구조물에 가새와 같이 횡력에 저항하는 구조시스템이 있는 경우 전단접합부를 반강접 접합부로 대체하여도 P-delta 효과 및 최상층 수평변위에 문제가 없었으며 부재력 분배에 의하여 펄 부재치수를 줄일 수 있어 경제적인 구조설계가 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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