Сейсмические дизайн Руководящие принципы для приседаний Композит-оболочке для круглых и прямоугольных железобетонных Столбцы

Объектно-ориентированный программный код, основанный на момент анализа кривизны с включением армированных волокном полимер-только конкретные модели, была разработана для прогнозирования сейсмической производительности железобетонных колонн приземистый мост. В исследовании приняли участие сейсмическая оценка, как построенный сдвига с дефицитом столбцов в дополнение к производительности прогнозирования пластичного композитных рубашкой столбцов. Ибо, как построенный колонны, код оценку точности нескольких моделей силы сдвига с использованием экспериментальных данных 65-дефицитных сдвига колонн. Для составных рубашкой колонны, разработанного программного обеспечения была откалибрована через параметрическое исследование два перемещения моделей и шесть различных конкретных моделей заключения. Впоследствии методика сейсмического дизайн сдвига с дефицитом колонны повышен с композитного материала куртки была разработана.

Ключевые слова: мост, колонки, железобетонные; сейсмики.

(ProQuest информации и обучения: ... означает формулы опускается.)

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных проблем, связанных с сейсмической производительности старых железобетонных (RC) мостов хрупких разрушение при сдвиге приземистых колонн. Такое краткое и сравнительно жесткой членов, как правило, привлекают большую часть сейсмической вход на мост и требуют больших поколения сейсмической силы сдвига развивать данный момент потенциал колонке раздела. Оценка прочности при изгибе на основе упругого методов, а также гораздо менее консервативные силы сдвига положения в течение 1950-х и 1960-х годов, часто приводили к фактической прочность на сдвиг, как построенный мост столбцы меньше изгиб потенциала. Как правило, поперечной арматуры был надлежащим образом закреплены в крышке бетона, который можно ожидать откола от при циклической нагрузке, поэтому эта проблема усугубляется. Таким образом, разрушение при сдвиге, вероятно, в таких колонн, сопровождается не только быстрое прочность, жесткость и физической деградации, но и бедных характеристики диссипации энергии. Это был подтвержден хрупких сдвига провала мостов столбцов в прошлом землетрясений Калифорнии ..

Чтобы обновить мост колонны с недостаточным усиление сдвига, несколько модифицированной меры были разработаны исследователей и практикующих инженеров. Композиционные материалы были недавно признаны в качестве надежных альтернатив стальной оболочки. Преимущества композитных модифицированной системы включают в себя легкий вес, высокую прочность и жесткость к весу отношения, коррозионная стойкость, и, в частности, простота установки. Кроме того, композиционных материалов куртки не будет влиять на поперечную жесткость колонн, и, следовательно, не будет менять мост динамические характеристики. Основная цель данного исследования заключается в установлении практических критериев дизайн колонок модернизированы путем композиционных материалов куртки. Модифицированная конструкция философии приземистые колонны моста полностью подробно изложены в настоящем документе.

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Отсутствие поперечной арматуры в старых приземистых колонн моста RC вызвало сбои хрупких сдвига в течение последних землетрясений. Это исследование обеспечивает эффективное и экономичное процедуры сейсмической модернизацию и ремонт сдвига с дефицитом столбцов. Кроме того, использование новых материалов, таких как волокнистых композитов дает представление альтернативных материалов для различных применений в строительстве.

АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Чтобы прогнозировать производительность RC приземистые колонны, объектно-ориентированный программный код был разработан. Программа основана на момент кривизны анализ секции колонны с включением конкретных моделей заключения и сдвига модели прочности. Его основная цель заключается в обеспечении моста инженеры с упрощенной инструмент для оценки потенциала приземистых колонн с денежного довольствия попробовать различные типы сложных куртка модернизации. Программа считывает данные столбца (размеры, усиление деталей, прочности бетона, предел текучести стали, осевые нагрузки и механических свойств армированных волокном полимера [куртку FRP]) через текстовый файл ввода. После запуска программы, она создает выходной текстовый файл, содержащий результаты анализа, таких как момент кривизны расчетов, нагрузка-смещение конверты, конверты и поперечных сил.

При определении учредительных свойства бетона, имеющих ключевое значение. Ибо, как построенный колонны, бетон считается неограниченный и уравнения Мандер за неограниченный concrete1 были использованы. Для модернизированных колонн, однако, только шесть различных конкретных моделей были заняты. Первая модель была разработана Мандер, Пристли, и парк; 1 был успешно применяться и к круглой и прямоугольной стальной оболочке столбцов. Второй был предложен Саман, Mirmiran и Shahawy2 специально для круговой композитных рубашкой столбцов. Третья модель, разработанная Hosotani Кавасима и Hoshikuma, 3 применима как к круглой и прямоугольной формы композитных рубашкой столбцов. Четвертая модель была предложена и др. Хоппел al.4 для круглых колонн только. Toutanji5 и Spoelstra и Монти, 6, соответственно, разработанная два других моделей ограничивается круговым FRP рубашкой столбцов. Модели механических свойств стальной арматуры было также включено в код. Эта модель была разделена на три основных зоны: линейная часть до предела текучести, выход региона плато и параболической кривой деформационного упрочнения.

Колонке анализа было возложено на ламинарного подхода. Момент кривизны отношений определяется равновесия внутренних осевых сил на колонке раздела за счет использования критериев конвергенции. Для вычисления верхней боковой перемещения колонны, две модели перемещения в связи с Ковалски, Пристли, и Seible7 и Вехбе Саиди, и Sanders8 были использованы деформации сдвига включены в обеих моделях. Кроме того, два комплекта сдвига положения силы были заняты, потому что первый набор, конкретный вклад в прочность на сдвиг деградирует как колонна увеличивает смещение пластичности. Такой подход используется в силу UCSD сдвига модель, 9 Колтранс модель, 10 UCB сдвига модель силы, 11-архитектурного и художественного института Японии (МОС), проектирование сейсмостойких guidelines.12 второй комплект входят сдвига положения, при котором сила конкретный вклад в прочность на сдвиг не зависит от перемещения пластичности, таких, как ACI 318-95 положений Совместного 13 ACI-ASCE Комитет 426 предложения, 14 и АТС-32 provisions.15 Полная информация о всех моделях, в дополнение к численной процедуры, сообщается в другом месте. 16.

Калибровочной модели

Shear-дефицитных колонны

Компьютерный код для прогнозирования выполнения сдвига с дефицитом колонн калибруется с помощью большой экспериментальной базы данных собранных из литературы. Базы данных включены столбцы испытан под различные параметры, такие как перемещение пластичности фактором подпункт г ^ и поперечных Общая численность населения включены 47 круглых и прямоугольных колонн 18 определены как отказ под сильным влиянием сдвига. Тесты на круглых колонн были проведены Гарун аль др.; 17 Navalpakkam; 18 Верма, Пристли, и Seible; 19 Пристли, Seible и Бенцони; 20 Бенцони и др..; 21 Ohtaki, Бенцони, и Пристли; 22 Ang; 23 Wong , Paulay и Пристли; 24 Сяо, Ву, и Мартин, 25 и др. Ивасаки al.26 прямоугольные образцы были протестированы Гарун аль др.; 17 Сяо, Пристли, и Seible; 27 Jirsa и Вудворд; 28 Bett, Клингнер и Jirsa; 29 и Окамото и др. al.30 Таблица 1 и 2 приведены параметры круглых и прямоугольных колонн, соответственно.

Статистическое исследование было проведено на экспериментальных к теоретическим (проверено до предсказал) прочность на сдвиг соотношения V ^ югу у-ехр ^ / V ^ югу U-Th ^ и статистические параметры отображаются в таблице 3. Это среднее м для определения центра распределения, максимальное значение, минимальное значение, стандартное отклонение Сделан вывод, что модель UCSD обеспечивает гораздо лучше коррелирует с экспериментальными данными, чем все другие модели. Эта модель имеет среднее значение испытания к предсказал сдвиговой прочности 1,065, с наименьшим разбросом как указано в ее COV в 10,08%. Для других моделей сдвига, среднее и COV менее точны, в частности, АТС-32 подход, среднее значение испытания к предсказал сдвиговой прочности 2,074 и COV в 29,68%. Таблица 4 показывает статистические снизу отношения испытаны до предсказал прочность на сдвиг в плане м - Это, соответственно, обеспечить 84,13, 97,72 и 99,87% вероятности того, что указанные значения превышены.

Из-за хрупкой природы, сдвиг рассматривается как способ отказа, что следует избегать в колонке RC дизайн моста. Таким образом, предлагаемый коэффициент нокдаун дизайн для сдвига расчеты сил базируется на статистических снизу отношения испытаны до предсказал прочность на сдвиг в условиях м - 2 Соответственно из таблицы 4, применяя 0,85 фактором прочности на сдвиг предсказывает модель UCSD обеспечивает разумную стоимость дизайн для прочности на сдвиг. Такое снижение численности предсказывает модель UCSD приведет проектный подход, который еще ниже средней удельной прочностью, чем в других уравнений, указанной в Колтранс, 10 ACI 318-95,13 Совместное ACI-ASCE Комитет 426,14 и УВД -3215 (и, следовательно, будет более экономичным), обеспечивая более надежную защиту от разрушение при сдвиге на нижнем конце экспериментальных данных.

Композит-оболочке столбцов

В дополнение к встроенным как-сдвига с дефицитом колонны, развитых компьютерный код был использован для оценки сейсмической производительности приземистых композитных рубашкой столбцов. Экспериментальной базы круглого и прямоугольного композитных рубашкой колонн была собрана из литературы, а также свойства этих образцов приведены в таблице 5 и 6. В дополнение к вышеупомянутым определений, буквы R и P выступают за модернизированы и отремонтированы столбцов соответственно. Тесты по круговой композитных рубашкой колонны были проведены Гарун аль др.; 17 Ohtaki, Бенцони, и Пристли; 22 Seible др. др.; 31 и Gallagher.32 базы данных для прямоугольных композитных рубашкой колонны, однако, только от испытаний по Гарун и др. al.17

Для круглых колонн, коэффициенты экспериментальные к теоретическому максимуму поперечной V ^ югу у-ехр ^ / V ^ югу U-Th ^ конечной перемещения пластичности Сделан вывод, что лучше пригоден для экспериментальных данных была представлена модель Вехбе для перемещения расчета вместе с Hosotani, Кавасима, и модель Hoshikuma для FRP-размерных бетона. Это еще раз продемонстрировало, сравнивая эти значения для примера CS-R1, как показано на рис. 1. На основании наиболее подходящим модели, теоретические кривые нагрузки перемещения были получены и сопоставлены с результатами эксперимента, как показано на рис. 2 (а) и (б) для образцов CS-R1 и CS-P2, соответственно.

Как отмечалось ранее, Мандер, Пристли, и парк, и Hosotani Кавасима и модели Hoshikuma в замкнутом пространстве, только модели, применимые к прямоугольных колонн. Аналогичные параметрического исследования был проведен для прямоугольных модернизированных образцов показал, что Ковалски, Пристли, и смещение модели Seible наряду со Hosotani, Кавасима, и модель Hoshikuma для FRP-ограниченных конкретных обеспечить наилучшее согласие с экспериментальными результатами. Это продемонстрировано на рис. 3 для образца RS-R2, а также дополнительно подтверждена на рис. 4 (а) и (б) для образцов RS-R5 и RS-R6, соответственно.

В дополнение к производительности прогнозирования, статистического анализа была проведена V ^ югу у-ехр ^ / V ^ югу у-м ^ и . Поскольку экспериментальные боковой отношения сила-смещение "для круглого отремонтировать колонны по существу же, как и соответствующие модернизированных неповрежденных колонны, как модернизированы и отремонтированы круговой образцы были включены в статистический анализ. Образцы CS-R3 и CS-P1 были исключены из статистического анализа, поскольку они не подтвердили неспособность достичь во время теста. Таким образом, статистический анализ круговой оболочке колонны была основана на шесть образцов (CS-R1, R2-CS, CS-R4, CS-R5, CS-P2 и P3-CS), тогда как образцы RS-R1 в RS-R6 были использованы статистические исследования прямоугольных колонн рубашкой. Статистические параметры V ^ югу у-ехр ^ / V ^ югу U-Th ^ и Эти значения основаны на Вебе, Саиди, а смещение модели Сандерса для круглых колонн и Ковалски, Пристли, и смещение модели Seible для прямоугольных колонн.

ФАКТОРЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДИЗАЙН

В сейсмических модернизация приземистые колонны моста, выбор дизайна факторы должны быть основаны на тщательном понимания принятых методологии проектирования. Для интеграции факторов безопасности в подходе модифицированной предсказал конечной пластичности перемещения для модернизированных колонке моста должна быть первой, а затем сокращение по сравнению со спросом значение. Это достигается за счет бросовой коэффициент на основе статистической оценки снизу для При сейсмических модифицированной моста колонны очень отличается от тяжести расчетных нагрузок. В последнем случае важно, чтобы достаточный запас будет поддерживаться между силой и нагрузках, чтобы избежать неудачи, тогда как в первом случае, с большим отрывом между спросом пластичность и способность не столь необходимо. Таким образом, сногсшибательно фактором для окончательного перемещения пластичности был основан на статистических нижние границы для был использован в случае конструкции для прочности на сдвиг.

После того как составной куртка для пластического шарнира зоны предназначен для соотношения пластичности создания спроса больше 1,0, модернизированная колонке должны быть защищены от неблагоприятных хрупкие режимы, такие как диагональные разрушение при сдвиге и за ее пределами зоны пластического шарнира и касательного трения провал на столбец базы. Для достижения этой цели защиты, спрос боковые нагрузки должна соответствовать максимально возможной крайней оценки прочности при изгибе развивается пластического шарнира после колонки модернизации. Таким образом, модифицированная конструкция фактор для максимальной боковой нагрузки должны быть основаны на статистических верхние границы к югу V ^ U-ехр ^ / V ^ югу U-Th ^ отношение с точки зрения максимального значения, а

Статистическая нижний и верхний пределы V ^ югу у-ехр ^ / V ^ югу у-м ^ и . Из-за ограниченного числа экспериментальных данных приземистых композитных рубашкой колонны под боковой циклического нагружения, статистического анализа была основана лишь на шесть круглых и прямоугольных колонн шесть. Это численность мала, а следовательно, полученных модифицированных дизайн факторы должны рассматриваться только в качестве руководства и, возможно, будут уточняться при наличии больших экспериментальных данных.

Свойства материалов для сейсмических МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДИЗАЙН

Прочность бетона

Наиболее вероятной прочность бетона должна быть основана, по мере возможности, на сжатие представителя конкретных ядер взяты из моста на рассмотрении (Пристли, Seible и Calvi33). При проверке не представляется возможным, однако, ожидается прочности бетона может быть получена from33

^ ^ К югу югу F 'CE = 1.5f' с (28) ^

где [функция ^ к югу с] '(28) ^ является указанного 28-дневного прочности бетона. Нижний предел в этом уравнении предлагается в качестве поддерживается проверка многих старых мостов в Калифорнии.

Стальной арматуры

Прочность стальной арматуры (Пристли, Seible и Calvi33) следует, по возможности, определить из мельницы сертификатов или представительных образцов, взятых у моста. В тех случаях, где проводятся испытания, не удастся и мельницы сертификаты отсутствуют, ожидаемых текучести арматурной стали [функция] югу ^ ^ вы может быть получена from34

... (2)

Волоконно-армированных полимерных систем

Чтобы задать свойства структуры для систем FRP, средняя свойства первого определяется изготовителем (поставщиком). Прочность и деформации при разрыве которые необходимы в условиях средних значений ([функция] ^ югу ц ^ и По мере возможности, снижение экологических факторов на модуль упругости, предела прочности и деформации при разрыве должны быть определены из экологических проверку на прочность. Дизайн свойства системы FRP затем определяется в соответствии с предлагаемой ниже процедуры:

Напряженно-деформированное методу гарантированные свойства материала первых, полученную от

е * ^ ^ к югу ц = F ^ югу ц ^ - 3

Следует отметить, что свойства рассчитывается в формуле. (3) обеспечить 99,87% вероятность того, что указанные значения превышены. После этого дизайн свойства определяются

^ е ц к югу (дизайн) = C ^ югу EF ^ е * ^ ^ ц к югу и к югу

... (5)

где E ^ югу J ^ является модуль упругости системы FRP (от производителя), а C ^ югу EF ^ C ^ ^ E и модуль упругости, соответственно. Если уравнение. (5) не выполняется, стресс-модуля методы должны быть использованы.

Стресс-модуля метод-дизайн свойства вычисляются по

E ^ югу ц (дизайн) = C ^ ^ к югу Е. E ^ югу J ^ ^ е и ц к югу (дизайн) = C ^ югу EF ^ е * ^ ^ ц к югу (6)

... (7)

Если уравнение. (7) не проверяется, штамм-модуля методы должны быть использованы.

Штамм-модуля метод-дизайн свойства определяются

E ^ югу J (дизайн) = C ^ ^ к югу Е. E ^ югу J ^ ^ and

^ е ц к югу (дизайн) = E ^ югу J (дизайн) ^ ^

В этом методе уравнения. (9) должна быть проверена.

МОДИФИЦИРОВАННОЙ методологии проектирования

Рекомендуются следующие процедуры для сейсмических модифицированной круглого и прямоугольного приземистый сдвига с дефицитом колонок с использованием FRP куртки. Модифицированная методика делится на пять основных этапов. Первый шаг определяет свойства материала, как отмечалось ранее, в то время как вторая оценка сейсмических показателей существующих столбца. На третьем этапе, куртка FRP для пластического шарнира заключения предназначен. Четвертый шаг включало в себя проектирование композитных куртка для сдвига повышение силы внутри и за пределами пластического шарнира регионов. Окончательную проверку шаг куртку дизайн избежать высоких диагональных сжатия стресса в оболочке столбцов и для предотвращения сдвига трения отказа в столбце базы. Эти шаги, от 2 до 5, можно резюмировать следующим образом.

Сейсмическая оценка существующих столбцов

Развитых компьютерный код используется для анализа существующего столбца моста. Горизонтальной ответ "сила-смещение генерируется, где прочности на срез существующего столбца вычисляется с использованием модели UCSD дизайна. Таким образом, конечной потенциала пластичности столбца вычисляется и сравнивается с пластичностью спроса со стороны развитых оценкам структурного анализа, таких как метод конечных элементов или пластичность требования нынешних руководящих принципов дизайна. Если расчетная мощность пластичности превышает спрос пластичность, то не модифицированной не требуется. В противном случае, следующая модифицированная методика должна осуществляться. Полная информация о сейсмической процедуры оценки сообщили elsewhere.16

Конфайнмента для изгибных повышения пластичности

Области колонке, над которыми расширенной заключения должны продлить обозначается как пластическая область конец. Это зависит от соотношения осевой нагрузки и длина колонны подвергались неупругих действий. Для столбцов RC мост, различных кодов и исследователи подсчитали, пластической области конец. В данном исследовании критерии, разработанные Пристли, Seible и Calvi33 следуют. Для осевой нагрузки соотношение P / [функция ^ к югу] 'се ^ ^ ^ к югу г максимального момента. Для осевой нагрузки соотношение P / [функция ^ к югу] 'се ^ ^ к югу г ^> 0,3, пластической области определены ранее конца должен быть увеличен на 50%. Кроме того, Пристли, Seible и Calvi33 предложил подразделить пластической области в конце две различные зоны, как показано на рис. 5 колонок в одиночных и двойных изгибов. Эти зоны конфайнмента зоны 1, на котором на полную мощность куртка для заключения T ^ югу J (Conf) ^, не требуется, и конфайнмента зоны 2, на котором пиджак толщины, лишение свободы, может быть сокращен на 50%.

... (10)

где Максимальная необходимые перемещения определяется из

где Если пластического шарнира предполагается с центром в нижней части колонки для учета деформации проникновения в основу, необходимую перемещения пластиковых может также быть выраженные

= (

где

... (13)

где § разрыв между рубашкой и несущий элемент и Л ^ ^ к югу бл является диаметр продольного стержня. Необходимых конечной кривизны, полученное после этого

... (14)

Нейтральной оси глубины конечной реакции модернизированных столбце рассчитывается

... (15)

где А ^ г ^ к югу является понижающим коэффициентом оценкам, для круглых колонн, с

... (16)

Все значения к югу ^ г ^ для прямоугольных колонн меньше тех, которые приведены в формуле. (16) на 0,05. Максимальное напряжение сжатия требуется при этом имеет вид

Требуется объемное соотношение куртки заключения

Для круглых колонн-(диаметром D)

... (18)

Для прямоугольных колонн-(перекрестного б разделе размеры и ч)

... (19)

Необходимое число слоев определяется путем деления необходимой толщины в один слой толщиной. Это число должно быть окружены, и пересмотренный толщины куртки для изгибных т повышения пластичности югу ^ J (Conf) ^ определяется. Потенциала перемещения пластичности

для получения надежного потенциала пластичности, который по сравнению с пластичностью спроса. Если дизайн должен быть пересмотрен, непосредственной предыдущие шаги повторяются полагая

... (21)

Модернизация конструкции для повышения силы сдвига

Конкретный вклад в прочность на сдвиг к югу V ^ с ^ отличается внутри и за пределами области пластической конца. Это считается в силе модель сдвига UCSD, поскольку прочность бетона сдвига уменьшается с увеличением пластичности колонке. Как видно из экспериментальных испытаний на сдвиг с дефицитом колонны, наклонные сдвиговых трещин ожидается в углах, близких к 30 ° к оси столба, и, следовательно, сдвиговых трещин можно ожидать, что почти в два раза продлить член глубине от критического сечения. Следовательно, область, над которой сокращен V ^ с ^ к югу компонент применяется следует воспринимать как 2D или 2H от критического сечения для круглых и прямоугольных колонн, соответственно. В этом регионе толстой куртке будут необходимы для повышения сдвига, чем в регионах, удаленных от критической секции, где полный конкретные потенциала ( Следует подчеркнуть, что куртка толщины рассчитывается для сдвига повышение не должно быть добавлен в тех, которые необходимы для заключения, поскольку сопротивление действия происходят под углом 90 градусов друг к другу.

Куртка конфигурации для сдвига повышение показано на рис. 6 ..

Для сдвига повышения прочности, в максимально возможной силы сдвига рубашкой столбец

V ^ SUP 0 = [прямой фи] ^ югу V ^ V ^ югу у-м ^ (22)

где Силы сдвига спроса

... (23)

где [прямой фи] ^ югу ы = 0,85 является фактором силы сокращения рекомендовал МСА 318-9513 для сдвига. Три компоненты для сдвига сопротивления механизма (V ^ с ^ к югу, к югу V ^ р ^, а V ^ S ^ к югу) в настоящее время получены, и срез силы unretrofitted столбца определяется из

V ^ к югу па ^ = [прямой фи] ^ ^ ш к югу (V ^ с ^ к югу V ^ югу S ^ V ^ югу р (24)

где Куртка толщины, необходимой для повышения сдвига в пластической зоне конце оценивается

Для круглых колонн,

... (25)

и прямоугольных колонн

... (26)

Вычисление толщины куртку за пределами региона, пластиковые конце T ^ SUP о ^ ^ к югу J (ш) ^ следует этой же процедуре исключением того, что полный потенциал конкретных подходит для Важно отметить, что в основной зоне заключения, окончательный дизайн куртки будут более жесткими по югу T ^ J (Conf) ^ и т ^ SUP я ^ ^ к югу J (ш) ^, но в средней зоне заключения , окончательный дизайн куртки будет наибольшей из 0.5T к югу ^ J (Conf) ^ и т ^ SUP я ^ ^ к югу J (ш) ^.

Ограничения куртки толщина

Предназначены куртки определение толщины до сих пор должна быть ограничена верхняя граница по двум причинам: 1) избежать высоких напряжений сдвига из-за больших боковых сил привлекает модернизированы колонна во время сейсмических событий и 2), чтобы избежать сдвига трения провал на база колонны.

Сети арматуры для повышения силы сдвига не может быть увеличена до бесконечности. В случае государств-членов с чрезмерным укрепление сдвиг, сдвиг ошибка может быть вызвана веб дробления вызвана диагональной сжатия. Таким образом, существует необходимость ограничить диагональных конкретные напряжения, стоимость значительно ниже ее прочность на раздавливание, то есть сдвига уровня напряжения ограничивается 0,2 [функция ^ ^] 'се к югу. Это обеспечивается путем

... (27)

, где ^ е ^ к югу является эффективная площадь сдвига столбца рассматривать как ^ е ^ к югу = 0.8A югу ^ г ^.

Запретить сдвига трения неудачи на базе модернизированных сейсмически колонны, следующие неравенства должна быть проверена

... (28)

По Valluvan, Крегер и Jirsa, 35 сдвига трения потенциала V ^ ^ к югу SF можно вычислить из

Для P / ^ г ^ к югу

... (29)

и P / A ^ югу г ^> 5,5 МПа (800 фунтов на квадратный дюйм)

... (30)

где

ВЫВОДЫ

На основании статистического анализа экспериментальных данных испытаний 65-а встроенный круглой и прямоугольной формы сдвига с дефицитом колонны, был сделан вывод, что сила UCSD сдвига модель обеспечивает лучшее соотношение со всеми экспериментальными данными. Применение понижающего коэффициента 0,85, к сдвигу предсказывает эта модель дает соответствующее значение дизайна. Что касается приземистый FRP рубашкой колонны, прогнозирования сейсмической выступление было показано, что наиболее точной модели, когда Вехбе для перемещения расчета был использован для круглых колонн и Ковалски, Пристли и модель Seible был использован для прямоугольных колонн. Hosotani Кавасима и FRP-только конкретные модели Hoshikuma была доказана как наиболее точный и для круглой и прямоугольной формы FRP рубашкой столбцов.

Систематических сейсмических модифицированной методологии Кроме того, предлагается на основе статистического анализа, проведенного на экспериментальной базе приземистых FRP рубашкой столбцов. Из-за ограниченного числа экспериментальных данных, таких колонках под боковой циклического нагружения, однако, полученные модифицированной дизайн факторы должны быть признано только в качестве руководства и, возможно, подлежит уточнению в будущем, при наличии большой базы данных. Он также отметил, что предложенные критерии модифицированной конструкции не только для преодоления колонны и может быть применено к столбцам RC потенциала, а.

Нотация

^ Е ^ к югу = эффективная площадь сдвига колонке раздела

^ К югу г = Общая площадь секции колонны

^ К югу с = площадь стали основными в колонке раздела

б = ширина прямоугольного сечения

D = диаметр кругового колонке

[Функция ^ к югу] 'CE = ожидалось (наиболее вероятно), прочность бетона

[Функция] ^ югу ц = прочности армированных волокном полимер пиджак

[Функция] ^ югу вы = ожидаемых текучести арматурной стали

Н = глубине прямоугольного сечения

L ^ к югу с = высота колонки

L ^ югу c1 = длина основной зоны удержания

L ^ югу с2 = длина зоны вторичного заключения

L ^ югу р = длина пластического шарнира

L ^ SUP я ^ ^ V ^ югу = длина сдвига в зоне петли области

L ^ SUP о ^ ^ к югу V ^ = длина сдвига зоне за пределами региона петли

P = осевое усилие

т ф к югу (Conf) = толщина армированных волокном полимер пиджак в основной зоне заключения

T ^ SUP я ^ ^ к югу J (ш) = толщина армированных волокном полимер куртка для сдвига повышение в пластической области конец

T ^ SUP о ^ ^ к югу J (ш) = толщина армированных волокном полимер куртка для сдвига повышение пределами пластической области конец

V ^ к югу спроса = спроса поперечной силы

V ^ к югу SF = сдвига трения потенциала в столбце базы

V ^ о ^ SUP = максимально возможной силы сдвига рубашкой колонке

Ссылки

1. Мандер, JB; Пристли, MJN и Парк Р., "Теоретические модели напряженно-деформированного для замкнутых Бетон" Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 114, № 8, 1988, с. 1804-1826.

2. Саман, M.; Mirmiran, A.; и Shahawy, М. "Модель бетона, ограниченном волокнистых композитов," Журнал строительной техники, ASCE, В. 124, № 9, 1998, с. 1025-1031.

3. Hosotani, M.; Кавасима, К. и Hoshikuma, J.-I. ", напряженно-деформированного модели бетонных цилиндров, ограниченном листы углеродного волокна, Доклад № TIT / EERG 98-2, Токийского технологического института, Токио, Япония, 1998, 55 с. (на японском)

4. Хоппел, CR; Богетти, TA; Гиллеспи, JW, младшего; Хауи И., Karbhari, В. М., "Анализ бетонных цилиндров со сложной Хооп Wrap," Известия, 1994 ASCE материаловедение конференции, ASCE, Нью-Йорк , с. 191-198.

5. Toutanji, H., "напряженно-деформированного характеристики бетонных колонн, внешне замкнутых повышенной волокнистого композита бюллетени," ACI материалы Journal, V. 96, № 3, май-июнь 1999, с. 397-404.

6. Spoelstra, MR, и Монти Г., FRP-замкнутых конкретной модели, "Журнал композиты для строительства, ASCE, В. 3, № 3, 1999, с. 143-150.

7. Ковалски, МДж; Пристли, MJN и Seible, F., "сдвиг и изгиб Поведение из легкого бетона колонны моста в сейсмических районах", ACI Структурные Journal, V. 96, № 1, январь-февраль 1999, с. 136-148.

8. Вехбе, Н. И.; Саиди, MS, и Сандерс, DH, "сейсмические характеристики прямоугольных мост столбцы с умеренным конфайнмента", ACI Структурные Journal, V. 96, № 2, март-апрель 1999, с. 248-258.

9. Ковалски, MJ, и Пристли, MJN "Совершенствование аналитической модели для Прочность на сдвиг круговых железобетонных колонн в сейсмических районах", ACI Структурные Journal, В. 97, № 3, май-июнь 2000, с. 388-396.

10. Колтранс Памятка дизайнеров 20-4 Приложение B, Дизайн / Подробный руководящие принципы, 1996.

11. Aschheim, M.; Мол, JP; и Вернер, SD, "Деформируемость железобетонные колонны," Отчет по проекту по контракту № 59Q122, Колтранс июня 1992 года.

12. МОС Структурные комитет, разработать руководящие принципы сейсмостойких железобетонных зданий на основе концепции Ultimate Сила ", Архитектурный институт Японии, 1988, 337 с. (На японском)

13. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-95) и Комментарии (318R-95)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1995, 369 с.

14. Совместное ASCE-ACI целевой Комитет 426 ", сдвиговой прочности железобетонных Участники", журнал структурного подразделения, ASCE, В. 99, № ST6, 1973, с. 1091-1187.

15. ATC-32, "Сейсмическая Рекомендации конструкции для мостов," Прикладная технического совета, Редвуд Сити, Калифорния, май 1995.

16. Elsanadedy, ТМ, "сейсмические характеристики и анализ ковкого Композит-оболочке железобетонных колонн," Кандидатская диссертация, Университет Калифорнии, Ирвин, Калифорния, 2002.

17. Харун, MA; Mosallam, AS; Фэн, MQ и Elsanadedy, ТМ, "Экспериментальное исследование сейсмических Ремонт и модернизация моста столбцов Композитный Куртки," Труды Международной конференции по FRP композиты в гражданском строительстве, Hong Kong, 2001.

18. Navalpakkam, S., "Сейсмическая Модернизация железобетонный мост Колонны с торкретирования Куртка конфайнмента", MS Диссертация, Университет Калифорнии, Ирвин, Калифорния, 1998.

19. Верма, R.; Пристли, MJN и Seible, F., "Оценка сейсмической реакции и стали Куртка Модернизация приседаний циркуляр железобетонные колонны моста, Доклад № SSRP-92/05, UCSD июня 1993 года.

20. Пристли, MJN; Seible, F.; и Бенцони, М., "сейсмического отклика Колонны с малой продольной стали коэффициенты", доклад № SSRP-94/08, UCSD июня 1994 года.

21. Бенцони, G.; Ohtaki, T.; Пристли, MJN и Seible, F., "сейсмические характеристики круговой железобетонных колонн при меняющейся осевой нагрузки, Доклад № SSRP-96/04, UCSD, 1996.

22. Ohtaki, T.; Бенцони, Г. и Пристли, MJN, "Сейсмическая Выполнение в полном объеме мост Колонка-As строительство и о восстановленном", доклад № SSRP-96/07, UCSD, 1996.

23. Анг, BG, "Сейсмическая Прочность на сдвиг круговой мост Пирс", Кандидатская диссертация, Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1985.

24. Вонг, YL; Paulay, T.; и Пристли, MJN ", приседаний циркуляр мост Пирс Под Multi-Directional сейсмических Attack, Доклад № 90-4, Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1990.

25. Сяо, Ю.; Ву, H.; и Мартин, GR, "Сборные Композитные оболочки РК Колонны для повышения напряжения сдвига," Журнал строительной техники, ASCE, В. 125, № 3, 1999, с. 255-264 .

26. Ивасаки, T.; Кавасима, K.; Хагивара, R.; Хасегава, K.; Кояма, T.; и Есида, T., "Экспериментальное исследование о гистерезисных Поведение железобетонных колонны Пир", Труды 2-го совместного США Япония-семинар по эффективности и усиление мостовых конструкций и исследований потребностей, Сан-Франциско, Калифорния, 1985.

27. Сяо, Ю.; Пристли, MJN и Seible, F., "Стальная Куртка Модернизация для повышения прочности Shear коротких прямоугольных железобетонных колонн, Доклад № SSRP-92/07, UCSD 1992 года.

28. Jirsa, JO, и Вудворд, К., "Поведение классификации коротких железобетонных колонн, подвергнутых циклической деформации", PMFSEL Отчет № 80-2, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, июль 1980, 339 с.

29. Бетт, BJ; Клингнер, RE и Jirsa, JO, "Поперечная Ответ нагрузка Укрепление и ремонт железобетонных колонн," Структурные ACI Journal, В. 85, № 5, сентябрь-октябрь 1988, с. 499-508.

30. Окамото, T.; Танигаки, M.; Ода, М. и Асакура, A., "Shear укрепление существующих железобетонная колонна на обмотку с арамидного волокна," Труды 2-й американо-японского семинара по сейсмическим Модернизация мостов, Беркли , Калифорния, 1994.

31. Seible, F.; Hegemier, G.; Пристли, MJN и Innamorato Д., "Сейсмическая Модернизация приседаний циркуляр мост Пирс с углеродными Куртки волокна, Доклад № ACTT-94/04, UCSD, 1994.

32. Галлахер, DP, "углеродного волокна Куртка Ремонт и модернизация железобетонных циркуляр мост Колонны," MS Диссертация, Университет Калифорнии, Сан-Диего, Калифорния, 1998.

33. Пристли, MJN; Seible, F.; и Кальви, ГМ, сейсмических Дизайн и модернизации мостов, John Wiley

34. Мирза, SA, и Макгрегор, JG, "Изменчивость механических свойств арматуры," Журнал структурного подразделения, ASCE, V. 105, № ST5, 1979, с. 921-937.

35. Valluvan, R.; Крегер, ME и Jirsa, JO, "Оценка ACI 318-95 Shear-трения положения", ACI Структурные Journal, V. 96, № 4, июль-август 1999, с. 473-481.

Хуссейн М. Elsanadedy является доцент кафедры гражданского строительства на Хелуан университет, Каир, Египет. Он получил степень бакалавра и магистра по Хелуан университета и защитил кандидатскую диссертацию в структурной инженерии Калифорнийского университета в Ирвине, Калифорния, в 2002 году. Его исследовательские интересы включают сейсмических модернизации и восстановления бетонных конструкций с использованием волоконно композитов и анализ отказов, а также оценка ущерба, нанесенного зданий и мостов.

Медхат А. Гарун является декан и AGIP профессор Школы по науке и технике, Американский университет в Каире, Каир, Египет, а также почетный профессор, Департамент гражданской и экологической инженерии, Университет Калифорнии, Irvine, Калифорния Его научные интересы включают теоретические и экспериментальное моделирование сейсмических поведения структурных систем, таких как емкости для хранения жидких, мостовых конструкций и зданий.