Выполнение бетонных колонн, мост под Shaketable Возбуждение
Три 1/3-scale круговой изгиб доминируют железобетонных колонн мост построен с использованием старых и новых сейсмических Колтранс детали были протестированы на Университет Невады, Рено сейсмических shaketable системы. Один как-встроенный (до 1970-х годов дизайн) и два новых подробных столбцов (в конце 1990-х годов дизайн) были подвергнуты различные амплитуды ускорения 1940 Империал Валли землетрясений (Эль Centro), до отказа. Новые подробные колонны показали повышение производительности по сравнению с а-встроенный столбец. Просто времени истории аналитической модели можно прогнозировать производительность колонны адекватно, хотя круг-соединения деградации не очень хорошо предсказать.
Ключевые слова: колонка, железобетонные, тесты.
ВВЕДЕНИЕ
Штата Калифорния шоссе система имеет более 12000 мостов в его инвентаризации и дополнительные 11500 городов и уездов bridges.1 Большинство из этих мостов были построены до землетрясения в Сан-Фернандо в 1971 году, который начался серьезные изменения в мост философии дизайна. Один столбец мосты были первоначально определены в качестве наиболее уязвимых для последствий землетрясений. Эти столбцы, как правило, недостаточно, в двух отношениях: от низкой поперечной стали, что причин преждевременных отказов либо сдвига или низкого пластичного ответ, и переносной сращивания продольной стали на базе колонны, что причины преждевременного выхода из строя связь. 1989 Лома Приета Землетрясение в Сан-Франциско вызвало дальнейшее повреждение моста колонны и систем. Аналогичные недостатки, в том числе круг соединений и стыковой сварки продольных стали, что вызывает сбои при низкой пластичности перемещения. 1995 Кобе Землетрясение нанесло серьезный ущерб структуре мост снова из-за круг соединений в районах с высоким уровнем момента и сдвига неудачи из-за низкой поперечной стали ratios.2 Вновь построенные колонны не использовать эти сращивания коленях у основания колонны и в целом увеличились поперечные стали соотношения и выше сильных материала по сравнению с предварительно-1971 мост колонны ..
Целью проекта было изучение выполнения предварительного-1971 столбца и две колонны на основе нового дизайна criteria.3-5 Еще одна цель заключалась динамической проверки исполнения через shaketable тестирования. Для достижения этих целей, три изгиба доминируют колонны моста были протестированы с использованием 1940 Империал Валли землетрясений (Эль Centro) в Университете штата Невада shaketable системы: одна, как построенный столбца и две колонны с текущей детали Колтранс. Влияние нагрузки путь был изучен путем изменения последовательности испытаний двух новых подробную столбцов. Простые аналитические модели для момента кривизны и нелинейный анализ, были использованы для сравнения производительности по сравнению с рассчитывается измеряется производительность.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Это исследование в основном сосредоточилась на различиях между старым и новым подробно колонн, нагрузка путь, и просто гистерезисных моделей. Позже, собственно подробную колонны большей емкостью и большей пластичностью, чем перемещение как построенный столбцов. Простые гистерезисные модели обеспечивают хорошую корреляцию с результатов измерений, предоставляя альтернативу анализ методом конечных элементов. Нагрузка путь был первоначальный эффект от емкости колонки, но эффект уменьшается после последующего возбуждения хорошо подробную столбцов.
ОБРАЗЕЦ ДИЗАЙН
Прототип
Как построенный прототип столбца, используемые в данном исследовании не было основано на конкретных моста в инвентаре Колтранс, но моделировать с помощью характерных деталей, предварительно-1971 круговой колонны моста. Эти столбцы прототип мост длиной круга соединения на основе столбцов интерфейса от 20D ^ югу Ь к югу 30D ^ Ь, как правило, № 35 (№ 11), и было построено 276 МПа (40 КСИ) бары ( , где г ^ к югу Ь является продольный диаметр бар). Длина круга соединения по югу 24Д ^ Ь была выбрана для прототипа. Типичные поперечной сталь № 15 метрических (№ 5 стандарт) обручи с шагом 304 мм (12 дюйма) (+0,15% поперечной соотношение стали 1,22 м [48 дюйма] диаметр столба), в то время как продольные отношения стали на 2% в среднем. Типичные пропорций на изгиб доминируют колонн составлял от 4 до 6, а осевой нагрузки соотношение было 10% или менее. Пропорции 4,5 был выбран прототип использованием осевой нагрузки соотношение 10% на основе стандартных размеров колонки. Как построенный прототип был разработан с normalweight бетона и 276 МПа (40 КСИ) подкрепления.
Прототип колонки для новых столбцов разработан с текущей детали Колтранс использовали те же физические размеры, как построенный. Новые подробные столбцы, используемые непрерывные продольные стали вместо коленях соединения, увеличение поперечных коэффициент стали на 1%, и 414 МПа (60 KSI) укрепление, а не 276 МПа (40 KSI) в качестве построенных колонке. Прототип был считать 1,22 м (48 дюймов) в диаметре и имеют длину 5,5 м (216 дюймов) ..
Для образцов, длина масштабе 1 / 3 по сравнению с прототипом серийного был выбран на основе потенциала тестовой системе (табл. 1). Эта шкала обеспечить колонки могут быть проверены на полный провал. Соответствующие высоты столба Затем модель была 1,83 м (72 дюйма) и колонна диаметром 0,41 м (16 дюймов), давая пропорции 4,5. Продольных коэффициент стали на 2% требуется 20 № 10 (№ 4) баров. Жесткие опоры были спроектированы, построены и пост-натянутой на shaketable палубе. Подробности приведены в табл 1.
As-построили Колонка 6F
Как построенный образца использовали 20 № 10 276 МПа (№ 4 полосами в 40 КСИ) шестов для продольной стали. Коленях соединения от 305 мм (12 дюйма) был использован на основе столбца. Поперечных стали использоваться был 4,47 мм (0,176 дюйма) диаметра проволоки обручи с шагом 114 мм (4,5 дюйма), что дает коэффициент поперечной стали 0,15%. 4,47 мм (0,176 дюйма) диаметра проволоки также имеющихся на местном уровне, но было пределом текучести 448 МПа (65 KSI). Чтобы соответствовать типичным текучести стали общими для обручей до 1971, внутренние процедуры отжига была разработана с целью снижения текучести от 448 до 319 МПа (от 65 до 46,3 KSI). Эта процедура была разработана с использованием многочисленных испытаний рамп, держать, и кривые распада температуре до желаемого предела текучести, была достигнута.
Колонны 9F1 и 9F2 новыми подробностями
Две колонны на основе newer6 подробно были спроектированы и построены. Эти столбцы и не основаны на каких-либо конкретных столбцов в инвентаре Колтранс. Физические размеры такие же, как как-встроенные колонки. Эти столбцы, используемые заключения соотношение составляет 1%, коэффициент продольного усиления 2%, 414 МПа (60 KSI измерения) арматурного проката, и не круг соединений в колонке. Непрерывных 6,35 мм в диаметре (1 / 4 дюйма) гладкой спирали была использована для родов. Хотя провод не имеет ребер типичных деформированных арматурного проката, развитие местных связей не является существенным фактором для непрерывной спирали.
TEST SETUP
Один из shaketables в Университете Невады, Рено, был использован для проверки каждого из образцов. Хотя таблицы обеспечить ввод, осевой нагрузки и инертной масс, необходимые для завершения системы. Для обеспечения большей безопасности и возможности тестирования образцов на полный провал, осевой нагрузки и инертной масс были разделены. Восемь-контактный, вращающийся стальной каркас называют массовым установка была спроектирована и создана, чтобы полностью поддерживать инертной массы от колонны и shaketable системы (рис. 1). Данная настройка повышает безопасность системы, поскольку все инертная масса полностью ограничиваются на массового установки, когда колонна не получается. Влияние массовой установки на производительность колонки и системы был изучен и решимости обеспечить аналогичные характеристики, что и с использованием средств массовой в верхней части колонны. Установка массы и верхней части колонны соединены шарниром поворотной состава ссылку. Ссылка была разработана с высокой осевой жесткости для предотвращения нежелательных последствий в системе жесткость. Луч стали разбрасыватель был прикреплен к верхней части колонны в качестве платформы для осевой нагрузки баранов.
После натяжения баров внешними по отношению к колонке в сочетании с центром отверстия баранов и гидравлический аккумулятор, были использованы для применять осевой нагрузки на колонну. После натяжения баров были связаны в основание фундамента. Влияние осевой нагрузки на системы колонке выступление было изучено и показано, представляют собой типичные осевой составляющей моста в системах ..
ПРОЦЕДУРА ИСПЫТАНИЯ
Квазистатический тестирования обычно заключается в повышении амплитуды смещения цикла применительно к образца до выхода из строя, оценки как совокупный ущерб и forcedeformation конвертов. Аналогичная процедура была применена к Столбцы 6F и 9F1 посредством постепенного увеличения амплитуды землетрясения путем умножения истории ускорение времени скалярного множителя. Эта процедура позволяет конверт силу деформации быть измерена с помощью движений меньше амплитуда упругого отклика и большей амплитуды движений для пластиковых ответ до разрушения. Колонка 9F2 был подвергнут большой начальной амплитуды движения следуют значительные толчки, чтобы лучше представить истинное положение на местах и сравнить пути загрузки с дополнительных процедур, используемых в колонке 9F1. 1940 Эль Centro Империал Валли Earthquake7 был выбран для этого исследования на основе использования в предыдущих землетрясений моделирования и тот факт, что он вызывает значительное возбуждение столбцов. Таблица 2 показывает максимальное ускорение для каждой серии El Centro.
Для определения свободных колебаний такие характеристики, как прочность и амортизация, бесплатный тест вибрации были выполнены после конкретных движений были завершены. Запуск прямоугольной смещение времени истории подготовила свободных колебаний. Жесткость и демпфирование значения могут быть рассчитаны с использованием как ускорение перемещения колонны и сигналов, записанных в ходе этого испытания оснастки. Демпфирование рассчитывался curvefitting экспоненты к вершинам ускорение реагирования (процедура журнала декремент).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Наблюдаемое поведение
Наблюдаемое поведение является документально видимых повреждений во время тестирования, а также предоставляет информацию, аналогичную той области оценки после землетрясения. Наблюдается реагирования и последующего ущерба для трех столбцов приведены в табл 3 наряду с максимальным ускорением основанием для определенного события. Некоторые из первоначальных упругих движений не таблицы, поскольку практически нет повреждений не видно.
Колонка 6F (по использованию)
Существовал основном упругой производительность и 0.12g 0.17g Пиковое ускорение грунта (PGA) движений, и лишь небольшое трещин. 0.23g движения PGA подготовила первый вертикальных трещин, расщеплению вдоль соединения коленях у основания колонны. Трещин от изгиба увеличилось и трещина в верхней части круга соединения распространяется по окружности колонны. Максимальный боковой потенциала для 6F Колонка был записан во время движения 0.35g PGA. Расщепления трещин вдоль коленях соединения были четко определены, и скольжение коленях соединения вероятно, произошло в ходе этого движения. Был небольшой рост в ущерб столбе при 0.43g движения PGA и не откола наблюдалось какого-либо из движений. Рисунок 2 показывает повреждения после окончательного движения был применен в качестве построенных колонке.
Колонка 9F1 (текущий дизайн)
Существовал не воспринимаемое ущерба до 0.35g PGA движения, за исключением незначительных трещин от изгиба в пластическом шарнире регионе. Малой откола до 25 мм (1 дюйм) в высоту произошло в колонке базы в 0,7 g. движения PGA. В 0.88g движения PGA, spalled регионе увеличилось на высоту 76 мм (3 дюйма), выявления низкого спирали. 1.0G движения PGA подготовила еще одно увеличение откола высотой до 127 мм (5 дюймов) на основе поверхности. Три уровня удерживающего стали и три продольных балок, были видны, хотя и не значительные повреждения активной зоны, что произошло. Spalled регионе увеличилось на высоту 203 мм (8 дюймов), после 1.23g движения PGA, как показано на рис. 3. Шесть уровней спиральной были видны с основной ущерб начала прогресса за продольных балок. Малой выпучивания продольной бар произошло по высоте 76,2 мм (3 дюйма) (два раза спираль шаг) между 38,1 и 114,3 мм (1,5 и 4,5 дюйма) выше поверхности основы. 1.4G движения PGA вызвало полный развал колонке.
Четыре режима произошел сбой во время этого движения: продольное бар выпучивания продольной разрушения бар, бар заключения переломов и боковой нестабильности в связи с P-
Колонка 9F2 (текущий дизайн)
Колонка 9F2 был подвергнут большой амплитуды первоначального движения землетрясения похожи на реальные события землетрясения. После первого движения 1.23g PGA, значительное выкрашивание наблюдается на высоту до 152 мм (6 дюймов), а также четыре уровня удерживающего спираль были видны, в районе петель. Нет продольных балок, были видны и минимальное повреждение произошло в основной бетон. 0.88g афтершоков PGA не вызвало наблюдаемое увеличение ущерба. После окончательного 1.23g афтершоков PGA, растрескивание в районе петли увеличена до 178 мм (7 дюймов) по высоте от поверхности фундамента, как показано на рис. 5. Малые повреждения активной зоны и небольшие раскряжевка из продольных балок, произошло между 38,1 и 114,3 мм (от 1,5 до 4,5 дюймов) над поверхностью основе. Ущерб этой колонки после значительных движений три считался ремонту, таким образом, тестирование было остановлено для дальнейшего изучения в колонке ремонта.
Колонка 9F1 и 9F2 сравнения наблюдаемых повреждений
Ущерба уровнях не той мере движения PGA. Начальный большой амплитуды движения применительно к колонке 9F2 произвел значительно меньше ущерба, чем к колонке 9F1, которые пережили многие другие землетрясений меньшей величины до испытывают большие коктейли. После двух значительных подземных толчков были применены к колонке 9F2, отслаивание высоты были похожи на колонке 9F1, но это все еще меньше вреда для столбца 9F2 9F1 чем.
Результаты деятельности
Force-перемещения конверты
На рисунке 6 показан измеряется сила-смещение кривых изгиба колонны. Как-встроенный столбец потенциала конверт, что капли на очень низком перемещения из-за отказа от соединения коленях у основания колонны. Колонки с новыми подробностями и был проведен анализ возможностей больше, как построенный колонке за счет повышения текучести продольной стали. Новые колонки также непрерывного стали на базе столбец вместо 305 мм (12 дюйма) коленях соединения. В первом столбце (9F1), подвергшиеся дополнительные движения имеют более низкий потенциал измеряется боковые (95%), чем во второй колонке (9F2) подвергаться первоначальному большой амплитуды движения.
Колонка перемещения пластичности
Рисунок 7 показывает пластичности конверты для изгиба колонны. Определяется как точка пика пластичности были получены путем вычисления столбца отклонения, происходящие на уровне 80% пиковой измеряемой мощности. Выход отклонения, идеализированный из измеренной сила-смещение конверты использованием метода равных площади и прохождения упругих склона через пункт первый бар yield.8 как построенный колонна подошла пластичности примерно 1,5. Колонка 9F1 был измеряется пластичности 8,7, а в колонке 9F2 был перемещения пластичности около 5, хотя Колонка 9F2 не волновался на провал, и остался в восстанавливаемого государства.
Запись измерений деформации
Измеряется продольных деформаций бар показали, что колени соединения для 6F Колонка начал скользить примерно 0,0015 напряжение до достижения доходности штамм 0,0018. Скольжение происходит, пока колени соединения деградировавших в силе и колонки произошел сбой. Поперечные деформации обруч для 6F Колонка были чуть ниже урожайность до отказа, а спираль штаммов для 9F1 и 9F2 были выше, чем доходность для большей пластичности.
Влияние нагрузки путь
Одной из целей данного исследования было определить влияние нагрузки на пути колонна производительности, подвергая два идентичных колонн различных историй нагрузки. Колонка 9F1 новыми подробностями был подвергнут дополнительные нагрузки, а в колонке 9F2 был подвергнут большой начальной движения. Более высокой пиковой мощностью 8% была измерена Колонка 9F2 по сравнению с Колонка 9F1 (рис. 6 и 7). Этот пик произошел первый значительный экскурсии postyield в первую 1.23g PGA движения к колонке 9F2. Разница в силе может быть связано с высшей скорости деформации и сохранности по сравнению с Колонка 9F1. Окончательный 1.23g афтершоков PGA, колонка 9F2 начал показывать подобное выкрашивание высоты, но значительно меньше ущерба, чем основной, что видел в колонке 9F1.
Измеренные затухания
Демпфирование значения, полученные из свободных колебаний, в среднем, от 3 до 4% от критической для первоначального упругих движений. Существовали никаких существенных различий в затухание измеряется между всеми колоннами. Для численного анализа, авторы рекомендуют использовать 4% критическое затухание упругих решений.
Численный анализ
Момент силы кривизны и перемещения
As-встроенные колонки трудности аналитического моделирования, как построенный столбец типичных преждевременного выхода из строя коленях-соединения. Таким образом, процедура идеализации момент кривизны конверт для unretrofitted переносной сращивания столбцы представлены Пристли, Seible и Calvi8 был использован для анализа. Этот метод предполагает силы деградации ноутбука сращивания колонки происходит при крайней конкретные волокна штамм 0,002. Соответствующие кривизны в этом деформация определяется от момента кривизны анализа, который затем используется для определения момента кривизны для ноутбука сращивания колонке. Program9 разработан Колтранс был использован для анализа кривизны предполагая момент полного соединения на колени и удержания Мандер model.10 Эти результаты были затем использованы в Пристли, Seible и Calvi8 идеализации для расчета momentcurvature конверт, как построенный колонке. Momentcurvature конверт затем преобразуется в конверте сила-деформация. Результаты идеализации сила-перемещение, показаны на рис.
8 с измеряемой forcedisplacement конверт. Метод Пристли и программы Колтранс осуществляется исключительно хорошо прогнозировать измеряется сила-деформация конверт ..
Колонны с новыми подробностями-анализа кривизны момент для столбцов 9F1 и 9F2 был изменен, поскольку обе колонки не подвергались постоянной осевой нагрузки из-за недостаточной скорости потока в аккумуляторе и гидравлические системы барана использованы для установки этих осевых нагрузок. Осевая нагрузка варьируется от 80 до 145% от плана осевой нагрузки. Численного анализа была скорректирована, чтобы компенсировать верхнего и нижнего предела осевой нагрузки с помощью этих оценок в момент анализа кривизны и последующей оценки сила-деформация.
Влияние скорости деформации не очень хорошо, потому что некоторые количественные исследования показывают увеличение для обеих текучести и модуль упругости, в то время как другие исследования показывают, только увеличение текучести. Другие исследования показывают, эффекты скорости деформации уменьшается прошлом несколько уступая циклов продольной стали. Предыдущий study11 показали, что скорость деформации стали, происходящих в динамических испытаний может поднять предел текучести арматурной стали и не влияет на модуль упругости и предел прочности. В качестве оценки для учета влияния скорости деформации для обеих колонок, пиковое значение скорости деформации от 32000 На основании исследования Kulkarni и Шаха 11 динамичным фактором скорости деформации в 1,2 раза измеряется напряжение бар выход был рассчитан и используются при анализе кривизны момент. В этом же исследовании рекомендовал скорости деформации фактор 1,23 раза измеряется прочность бетона для учета динамического эффекта в бетон.
Рассчитывается сила-деформация конверты, используя скорости деформации и верхняя осевой нагрузки и не скорости деформации в нижних пределах осевой нагрузки, показаны на рис. 9. В колонке 9F1, анализ с использованием верхняя осевой нагрузки и влияние скорости деформации подготовила рассчитывается конверт с приемлемой точностью по сравнению с измеряемой конверт, как показано на рис. 9. Колонка 9F2, подвергаются большой начальной движения, было больше измеряется мощность, чем прогнозировалось, хотя ставки максимальная деформация были похожи на колонке 9F1. эффекты степени деформации не использовались для переносного сращивания колонке (9F) за счет проскальзывания бар у основания колонны ..
Упругой жесткости оценки-простота расчетов жесткости для консольных колонн представил возможность сравнить рассчитанные жесткости от измеряемой жесткости данных для столбцов в этом исследовании. Для однородного сечения, жесткость кантилевера можно вычислить по 3EI/L3, где Е, I, L и модуль упругости, общий крест инерции раздела и консольные длины соответственно. Для конкретных разделов, эффективное сечение, как правило, сводится к 30 до 50% от валового инерции сечения. Этот метод предполагает, трещины разделе.
Момент кривизны анализ более желаемый метод для расчета упругой жесткости, поскольку она включает в себя точное стали и бетона свойств, геометрии образца, а также трещины разделе свойств (предполагается, что конкретные прочности на растяжение равен нулю). Расчет идеализированного конверт сила-деформация от момента анализа кривизны предполагает идеализированной кривой, где билинейной упругой склоне Е. ^ ^ эфф югу проходит через точки выхода первой строке, и пластиковые склоне уравновешивается энергии на основе метода равных области . Все расчеты упругой жесткости включены измеряется бетона и стали свойств и эффектов облигаций скольжения в основе использования Вехбе Саиди, и Sanders12 метода. Два жесткости расчеты-простые консольные использованием 30% валового крест инерции сечения и момент кривизны анализ-сравнение с измеренной оснастки жесткость упругих и измерить жесткость. Измеренные упругой жесткости была рассчитана с использованием упругих движений для колонны подвергались постепенно увеличения амплитуды.
Измеряется упругой жесткости для столбцов подвергаться первоначальному большой амплитуды движения измерялась с помощью первого цикла ответ до первого выхода бар. Сравнения приведены в табл 4 ..
Бесплатный вибрации жесткость всегда выше из-за нелинейности железобетонные колонны при низкой амплитуде отклонений. Конкретные трещины не открытие, а система стремится вести себя между трещинами и без трещин государства. Измеряется упругой жесткости с помощью колонки ответ в пред-и пост-нелинейной циклов движения меньше, чем свободных жесткости вибрации, как ожидалось, потому что они измеряются в больших амплитуд смещения. Консольные жесткости использования 30% от I ^ ^ к югу валового сравнивает чуть более благосклонно, чем к анализу момент кривизны. Это означает, что 30% от I ^ к югу валового приближении ^ является удовлетворительным для flexuredominated столбцов в упругом режиме.
Нелинейный расчет
Хотя подробный анализ конечных элементов конкретных систем значительно улучшилось, бетона и арматуры моделирования еще утомительным и трудоемким. Моделирование развития связей между бетоном и арматурного проката и моделирование взаимодействия коленях соединения по-прежнему трудно. Использование простых гистерезисных моделей для прогнозирования ответа при сейсмическая нагрузка по-прежнему необходимо, и эти модели могут быть закодированы быстро и с минимальными усилиями. Хотя многие гистерезисных существуют модели, эти модели как правило, требуют калибровки и различных входных параметров. Для этого исследования, программы ргодгат4 было закодировано предсказать колонке ответ, используя простой гистерезисные модели с несколькими входными параметрами. Программа включает в себя последствий shaketable и системы массовой установки и обеспечивает жесткость и прочность деградации с минимальными входных параметров. Гистерезисные модели используется билинейная Q-Hyst13 модель, которая была изменена, чтобы включить трилинейной кривой и показано на рис. 10. Общий порядок применения нелинейного анализа было вычислить силу деформации конверт для колонок с использованием простой анализ момент кривизны и использовать эти результаты в качестве вклада в программу.
Измеряется таблице ускорение времени истории, были использованы для обеспечения наиболее точного расчета ответ. Входных переменных для гистерезисные модели определяется следующим образом: K ^ подпункта е ^ = упругой жесткости; прочность среды; K ^ к югу 2 = силы деградации жесткости; K ^ югу улица = K ^ подпункта е ^ (к югу = максимальный прогиб образца во время анализа, и
Эти переменные были исчисляется с момента анализа кривизны преобразуется в участок "сила-смещение путем вычисления длины пластического шарнира использованием Пристли, Seible и Calvi8 уравнения. Упругой жесткости вычисляется наклон через точку первого выхода бар. Postyield жесткости можно рассчитать точку сбоя или идеально пластической склону, и равных площадей метод, 8, который обеспечивает выход перемещения. Склона силы деградации труднее определить момент, поскольку кривизны анализ не дает четко конверты провал. Выгрузки коэффициент, обычно принимается в качестве 0,25 для бетонных столбов. Пристли, Seible и Calvi8 метод вычисления длины пластического шарнира хорошо коррелирует с измеренным перемещений для столбцов.
As-встроенные колонки
На рисунке 11 показано время "для силы и перемещения на измеряемые и рассчитываемые 0.35g движения PGA. Результаты предсказать ответ вполне сопоставим с измеряемой движения с учетом серьезной неудачи соединения коленях, возникающие в процессе движения. Окончательное предложение не было предсказано, а также за счет полного отказа от соединения на колени и концентрированных вращения в верхней части круга.
Новые детальные колонны
Рисунок 12 участков рассчитанных и измеренных ответ на колонке 9F1 для боковой силы и перемещения. Простая модель гистерезисных работал также для столбцов 9F1 и 9F2. Это было обусловлено всестороннего развития и непрерывного стали в продольном положении. Измеряется силами и перемещениями, хорошо коррелируют с предсказал результаты, даже если столбец был причинен значительный ущерб в 1.23g движения PGA.
ВЫВОДЫ
Хотя масштабы тестирования был ограничен три 1/3-scale круговой колонны, следующие общие выводы можно сделать из результатов:
1. На данный момент проект Колтранс и подробно методы для мостовых колонн с 10% осевой нагрузки приводит к удовлетворительных результатов в противодействии землетрясения эффектов. Даже после того, 1.23g ущерба землетрясения PGA, колонны с текущей детали до сих пор ремонту;
2. Нагрузка путь имеет ощутимое влияние на первоначальном исполнении железобетонные колонны моста подвергаются динамическим возбуждением. Влияние нагрузки на путь измеряется емкости колонки уменьшается после повреждения повышаются от начальных условий колонке. Это справедливо только для правильно подробную столбцов, а не столбцов коленях сращивания;
3. Неповрежденной колонны подвергаться высокой амплитуды движения выставлены несколько выше, чем измеряется мощность колонны подвергались постепенно увеличения землю движений типичные shaketable тестирования;
4. Момент кривизны анализа и простой гистерезисных моделей были в состоянии предсказать реакцию колонны с приемлемой точностью, хотя включение уточненная модель переносного соединения позволит улучшить прогнозы перемещения и
5. Гистерезисных модель, представленная в данном исследовании был использован, чтобы продемонстрировать, что простые гистерезисные модели могли бы быть использованы для прогнозирования колонке производительность с приемлемой точностью, особенно для надлежащего подробную столбцов.
Авторы
Авторы хотели бы поблагодарить Колтранс за их поддержку этого исследования. Выводы этого исследования, являются мнениями авторов и не должны быть истолкованы, которая будет одобрена Колтранс.
Ссылки
1. Колтранс, фактические данные, <a target="_blank" href="http://www.dot.ca.gov/hq/paffairs/about/retrofit.htm.," rel="nofollow"> http://www .dot.ca.gov / HQ / paffairs / о компании / retrofit.htm. </ A>, 2001.
2. Sardo, TE, "Применение армированных полимеров (FRP) для сейсмических Модернизация Калифорнии Мосты", Труды 15 США Япония семинар инженерно мост, Tsukaba City, Япония, 1999, с. 332-335.
3. Лапласа, PN; Сандерс, DH и Саиди, MS, "Экспериментальное исследование и анализ модернизированы изгиб и сдвиг доминируют циркуляр железобетонный мост Столбцы, подвергнутого Shake Таблица Возбуждение, Доклад № CCEER-01-06, Центр гражданского сейсмостойкого строительства , Университет Невады, Рено, штат Невада, 2001, с. 1-7.
4. Лапласа, PN; Сандерс, DH; Саиди, MS, и Дуглас, Б. М., "Shake Таблица испытаний при изгибе доминируют железобетонные колонны моста, Доклад № CCEER-99-13, Центр гражданских исследований сейсмической инженерии, Университет штата Невада, Рино, штат Невада, 1999, с. 1-7.
5. Колтранс Памятка дизайнеров 20-4, достигается посредством электронной переписки с Томом Sardo, Колтранс.
6. Колтранс, "Мост проектной документации" Технические публикации, <a target="_blank" href="http://www.dot.ca.gov/hq/esc/techpubs/" rel="nofollow"> www.dot. ca.gov / HQ / ESC / techpubs / </ A>, 8 Раздел, 2004, с. 8-1 до 8-58.
7. EERL 71-50, "Сильная акселерограмм землетрясение, оцифровывается и построены данных", В. II, часть А, сейсмостойкого строительства Research Laboratory, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, 1971, с. 1-7.
8. Пристли, MJN; Seible, F.; и Кальви, ГМ, сейсмических Дизайн и модернизации мостов, М. Джон и сыновья ", Нью-Йорк, 1996, 704 с.
9. X-раздел, Ver. 2,40, Момент-кривизна анализ программного обеспечения, Колтранс, март 1999.
10. Мандер, JB; Пристли, МДж N, а также Парк Р., теоретическая кривая напряжения стрессом для замкнутых железобетонные колонны, "Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 114, № 8, август 1988, с. 1804-1826 .
11. Kulkarni С. М., Шах, SP, "Отклик железобетонных балок при высоких скоростях деформации", ACI Структурные Journal, В. 95, № 6, Nov.Dec. 1998, с. 705-715.
12. Вехбе, N.; Саиди, MS, и Сандерс, Д. Г. Влияние конфайнмента и вспышек на сейсмических Выполнение железобетонные колонны моста, Доклад № CCEER-97-2, Центр гражданских исследований сейсмической инженерии, Университет Невада, Рено, штат Невада, 1997, 42 с.
13. Саиди, MS, "Гистерезис модели железобетона," Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 108, № ST5, май 1982, с. 1077-1085.
14. У, H., и Сяо Ю., "Поведение при сжатии напряженно-деформированного бетона, ограниченном Куртки из углеродного волокна," Вторая международная конференция по композиты в инфраструктуру (ICCI 1998), 1998, с. 68-69.
15. SPE-MC, сейсмические характеристики техники, Момент кривизны анализ программного обеспечения, <a target="_blank" href="http://www.seismicperformance.com" <rel="nofollow"> www.seismicperformance.com / A>., 2001.
Входящие в состав МСА Патрик Н. Лапласа профессора научным сотрудником в строительстве и Lab Manager для больших лабораторном масштабе структур в Университете Невады, Рено, штат Невада, где он получил докторскую степень. Его исследовательские интересы включают servohydraulic управления, измерительные приборы, системы сбора и интеграции лаборатории в сети сейсмостойкого строительства моделирование (Nees).
Дэвид Х. Сандерс, ВВСКИ, является адъюнкт-профессор гражданского строительства в Университете штата Невада. Он является членом комитетов МСА 318, структурные конструкции здания кодекса 341, сейсмостойкость железобетонных мостов; 369, сейсмическая ремонту и реконструкции; 544, армированного волокном бетона; Совместное ACI-ASCE Комитет 423, предварительно напряженного железобетона, E 804, образования награды Номинация и ACI Технический комитет деятельности. Он также является Председателем совместных ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения. Его научные интересы охватывают все аспекты структурного реагирования с особым упором на сейсмической реакции с shaketable тестирования.
М. Saiid Саиди, ВВСКИ, профессор гражданского строительства в Университете штата Невада. Он член и бывший председатель комитета ACI 341, сейсмостойкость железобетонных мостов, а также является членом комитета ACI 342, Отметка бетонных мостов и элементов моста и совместной ACI-ASCE Комитет 352, узлов и соединений в монолитных бетонных конструкций. Его исследовательские интересы включают анализ и исследования shaketable из монолитного железобетона.
Брюс М. Дуглас почетный профессор гражданского строительства в Университете штата Невада. Он получил докторскую степень в университете Аризоны, Тусон, штат Аризона Он является бывшим директором Центра для гражданского строительства по исследованию землетрясений в Университете штата Невада.
Входящие в состав МСА Саад Эль-Azazy является старшим инженером-конструктором в Калифорнийский департамент транспорта. Он получил докторскую степень в Мичиганском университете, Анн-Арбор, штат Мичиган