Сейсмические дизайн Критерии циркуляр Lap-сплайсинга железобетонных моста модернизированы колонны с армированной волокном Куртки полимерных
В этом исследовании, объектно-ориентированный программный код был разработан для предсказания поведения круговой этап-сплайсинга моста колонны оснащаться расширенный куртки композиционных материалов. Численная модель основана на момент кривизны анализ секции колонны с включением облигаций скольжения механизма и армированных волокном полимер-ограничивается конкретной модели. Разработанное программное обеспечение Калибровка через параметрические исследования для сравнения экспериментальных и прогнозируемых результатов в различных тестовых данных в литературе. Таким образом, оптимальной вычислительной был разработан инструмент для точного прогнозирования выполнения всех столбцов. Основной упор в работе на создание сейсмических методика расчета для круговой этап-соединения железобетонных колонн повышен с армированной волокном куртки полимера.
Ключевые слова: мостов, колонн, колени соединения, железобетонные; сейсмических дизайна.
(ProQuest информации и обучения: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Во многих высоких мостов построен в Калифорнии и разработан с использованием предварительно-1971 руководящих принципов, продольной арматуры моста колонн сращиваются со стартером баров простирается от колонки основе с длиной круга диаметром 20 бар. Кроме того, поперечное армирование колонке, как правило, Grade 40 № 4 (12,7 мм в диаметре) бар с шагом 305 мм (12 дюймов) по центру, независимо от размера колонки, силы, деформации или требования. В результате, поперечное армирование обеспечивают адекватную заключении основного бетона при сжатии и недостаточной зажима действий по колени сращивания чтобы предотвратить нарушение сцепления. Охватывать конкретные поэтому могут начать дробить преждевременно и крепления внахлест баров может быстро деградируют из-за расщепления действий по полному устранению циклических нагрузок.
Для обновления и модернизации круговой колонны моста с плохим коленях соединения деталей (краткое сращивания коленях с недостаточным укрепление обруч), различные способы модернизации были разработаны исследователей и практикующих инженеров. Сталь оболочки было доказано Чай, Пристли, и Seible1 быть эффективным методом модифицированной колонны с недостаточной длины круга-соединения. Хотя стальной оболочки широко используется на практике в Калифорнии и в других странах, относительно более высокие затраты, как ожидается, из-за сложности в процессе установки. Кроме того, коррозии стальных пиджак может быть потенциальной проблемой в будущем.
Расширенный композитных материалов были недавно признал и использовать для преодоления модернизации. Преимущества композитных модифицированных систем включают в себя: легкий вес, высокую прочность и жесткость к весу отношения, коррозионная стойкость, и, в частности, легкость установки. Все эти преимущества делают эти материалы более подходящие для модернизации колонны моста. Кроме того, в отличие от других модифицированной техники, армированных волокном полимера (FRP) куртки не будет влиять на поперечную жесткость колонн и, следовательно, не повлияет на мост динамические характеристики.
Циклического выполнения кругового композитных рубашкой колонны моста с плохим детали соединения коленях изучалась путем экспериментальной программы проводятся в университете Южной California.2 модифицированной системы используется ряд сборных из Е-стекла армированных волокном композитных цилиндрических оболочек с разрезами. Эта система была применена модифицированная круговой половины масштаба колонны моста с недостаточной длины соединения коленях у основания, и он оказался очень эффективным в плане зажима на регион соединения коленях и повышения колонке пластичности. Совсем недавно, программа всесторонних испытаний была проведена в Университете Калифорнии, Irvine3, 4 для изучения сейсмической выполнения кругового моста lapsplice колонны оснащаться расширенный compositematerial куртки. Восемь половины масштаба круговой колонны были построены с 381 мм (15 дюйма) коленях соединения на их основе и испытаны в изгиба: два встроенных как-колонны и шесть образцов модернизированы шесть различных куртки композиционных материалов. Хрупкого разрушения, которая наблюдалась в качестве построенных колонны из-за ухудшения связей переносной сращивания продольной арматуры.
Для инженеров использовать FRP для сейсмических обновление некачественные элементы конструкции, дизайна процедуры должны быть разработаны. Одной из основных целей данного исследования заключается в установлении практических критериев дизайна для столбца по модифицированной композиционных материалов куртки. Модифицированной методологии проектирования круговой колонны моста с недостаточной длины круга-соединения, рассматривается в данной статье.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Низкая производительность железобетона (RC) колонн, в первую очередь из-за недостаточной боковой арматуры и недостаточной длины круга-соединения в стартовый баров, вызвало многочисленные сбои мост в течение последних землетрясений. Как эффективных и экономичных средств для сейсмических обновление переносной splicedeficient столбцов, это исследование посвящено использованию передовых куртки композиционных материалов. Это позволит обеспечить более глубокое понимание перспективных материалов, таких как волокнистых композитов для различного применения в гражданском строительстве.
АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Чтобы прогнозировать производительность RC-соединения круг колонн, объектно-ориентированный программный код (LAP) был разработан. Код был написан с использованием FORTRAN90 язык может использоваться на любом персональном компьютере. Программа основана на момент кривизны анализ секции колонны с включением облигаций скольжения механизмов и различных конкретных моделей заключения. Конечная цель этой программы заключается в предоставлении моста инженеры с упрощенной инструмент, который может быть использован для оценки возможностей круговой мост коленях-соединения колонн с денежного довольствия попробовать различные типы сложных куртка модернизации. Программа считывает данные столбца (размеры, усиление деталей, переносной сращивание длины, прочности бетона, предел текучести стали, осевые нагрузки и механических свойств куртку FRP) через текстовый файл ввода. После запуска программы, она создает файл вывода текста, который имеет все результаты анализа, таких как момент кривизны расчетов, история бар деформации скольжения и нагрузки перемещения конвертов.
При определении учредительных свойств материалов, бетон имеет серьезную озабоченность. Ибо, как построенный колонны, бетон считается незамкнутыми и уравнений Мандер за неограниченный concrete5 были использованы. Для составных рубашкой колонны, однако, только конкретные модели были использованы. Шесть различных моделей заключения были заняты в процессе анализа. Первая модель, разработанная Мандер, Пристли, и парк, 5, успешно применяться и к круглой и прямоугольной стальной оболочке столбцов. Вторая модель была разработана Саман, Mirmiran и Shahawy6 специально для круговой композитных рубашкой столбцов. Третья модель, недавно был разработан Hosotani Кавасима и Hoshikuma, 7 применима как к круглой и прямоугольной формы композитных рубашкой столбцов. Четвертая модель была предложена и др. Хоппел al.8 для круглых колонн только. Toutanji9 и Spoelstra и Монти, 10 соответственно, разработанная два других моделей ограничивается круговым композитных рубашкой столбцов. В дополнение к определению напряженно-деформированного характеристики бетона, модели механических свойств стальной арматуры была применена.
Эта модель была разделена на три основных зоны: линейная часть до предела текучести; выход регионе плато и параболической кривой деформационного упрочнения. В аналитической модели, связь скольжения переносной сращивания продольных балок, было принято во внимание. Три разных моделей облигаций скольжения были использованы при проведении анализа. Первая модель была разработана и Сяо Rui.11 второй модели такая же, как и модель Сяо Rui, за исключением, что он был модифицирован для колонн с Grade 40 steel.3 третий модель была предложена авторами ..
Колонна была проанализирована с использованием пластинчатого подхода. Колонке сечения была разделена на 100 кусочков, по пять в верхней и нижней крышкой и 90 ломтиков в регионе основных колонке. Момент кривизны отношения определяются путем увеличения напряжения в крайних волокна сжатия секции колонны с шагом до конечной деформации бетона на сжатие. Для каждого приращения, деформации при растяжении крайней бар стали предполагалось. Предположение о том, что самолет разделе остается самолет сделал так, чтобы линейное распределение деформаций по колонке раздела предполагалось. Деформации в каждом конкретном слое вычисляются и, в дальнейшем, подчеркивает были рассчитаны с использованием напряженно-деформированного отношения бетона. Результирующей силы в каждом конкретном слоя определяется. Для стальных стержней при сжатии, деформации при каждом баре место было вычислить, а с помощью напряженно-деформированного модели стали, подчеркивает были рассчитаны, и, следовательно, силы в каждом баре был определен. На основании Сяо и Руи, 11 предполагается, что для стальных стержней при растяжении, подчеркивает в стартовый баров передаются продольных балок, через серию сдвига источников, которые расположены по всей длине L ^ югу Ь определяется .