Shake Таблица исследований моста Колонны с двойной блокировки Спирали
Калифорнийский департамент транспорта (Колтранс код) предусматривает лишь рекомендательный в США для разработки колонны с блокировкой спирали. Предыдущие исследования показали, что колонны с блокировкой спирали имеют удовлетворительное поведение, но никто из них не выступил Колтранс верхний предел на горизонтальные расстояния между центрами спирали в деталях и никто не использовать динамические испытания. Шесть крупномасштабных моделей колонки были разработаны и протестированы на вибростенде в Университете штата Невада-Рено для изучения последствий сдвига уровня, спираль расстояние, и шпал. Наблюдается прогрессия ущерб, нагрузка-смещение ответов, усиление деформаций и очевидной пластического шарнира длины были обследованы с целью оценки реакции. Результаты показали, что верхняя спираль Колтранс предел расстояния в 1,5 раза спираль радиуса является удовлетворительным. Тем не менее, дополнительные шпал необходимы для предотвращения преждевременной вертикального сдвига трещин и прочность деградации в колонках с относительно высокими сдвига.
Ключевые слова: мост, колонны; взаимосвязанных спиралей; сейсмических поведения.
(ProQuest-CSA LLC: ... обозначает формулу опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Текущей сейсмической философии дизайна для железобетонных конструкций опирается на заключение конкретных обеспечить необходимую пластичность и диссипации энергии потенциала структурных членов. Конфайнмента является главным образом за счет поперечной арматуры, что в колонках обычно состоит из спиралей в члены с круглыми или квадратной формы и связи в тех с квадратной или прямоугольной формы сечения. Спирали ограничиться конкретными более эффективно, чем прямолинейное связей, поскольку они противодействуют расширение конкретных через обруч действий, а не сочетание изгибных и обруч действий, которые происходят в прямолинейных отношений. В результате, чтобы обеспечить такой же уровень удержания, сумма галстук укрепление больше, чем это предусмотрено спирали. Еще одно преимущество спирали, что они, как правило, легче построить. Круглую форму спиралей делает их пригодными для круглых и квадратных колонн. Чтобы воспользоваться преимуществами спирали в прямоугольных колонн, два или более наборов взаимосвязанных спиралей используются ..
Колтранс мост проектной документации (BDS) 1 и сейсмических критериев проектирования (SDC) 2 в настоящее время только коды в США, которые включают положения о проектировании колонн с блокировкой спирали. Поскольку объем исследований по взаимосвязанных спиралей была ограничена, разработка положений обусловлено главным образом исследования по одной спирали. Studies3-5 проводились на влияние ряда параметров конструкции, включая сопоставление взаимосвязанных спиралей и связи, горизонтальное расстояние между центрами спирали, количество поперечной арматуры, изменение соотношения осевой нагрузки, соответствующего размера и расстояния из продольных балок, в взаимосвязанных региона, а также формы поперечного сечения. Эти исследования в целом к выводу, что изгиб и сдвиг потенциала колонн с блокировкой спирали может быть консервативным оценкам, использование существующих процедур. Противоречивых рекомендаций, существуют, однако по отношению к расстоянию между спиральными множеств и неопределенности по поводу необходимости дополнительного шпал между соседними наборы спирали.
Например, BDS верхний предел на расстояние между центрами соседних спиралей 1,5 раза радиуса R спираль, а учиться в номер 3 места верхний предел 1.2R. Для решения этих вопросов, было проведено исследование с использованием крупномасштабных испытаний моделей мост колонке на одной из таблиц поколебать Университета Невада-Рено. В исследование были включены экспериментальные и аналитические компоненты для оценки производительности сейсмических моста колонны с двойной спирали взаимосвязанных с различными параметрами, в том числе распространение между спиральными множеств, уровень сдвига и шпал. Основное внимание в работе на экспериментальной стадии расследования. Подробная информация по всем аспектам исследования представлены в номер 6 ..
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Переплетение спирали используются на страницах многих мостов. Спирали разработаны на основе положений, которые еще предстоит проверить и, в частности, находящихся в конфликте с некоторыми рекомендациями, которые основаны на имеющихся ограниченных предыдущих исследований. Исследования в данной работе была использована для: 1) оценить динамические характеристики моста столбцы, которые разработаны на основе существующих положений Колтранс, 2) определить, является ли ограничения в положениях, являются удовлетворительными, и 3) определить случаи и предельные состояния в которые дополнительные шпал не требуется.
Экспериментальные исследования
Испытательные образцы
Шесть крупномасштабных образцов были спроектированы, построены и испытаны. Предел 1.2R по горизонтали на расстояние центров спирали, г ^ ^ я к югу, рекомендованных в номер 3 заключается в обеспечении достаточной вертикальной передачи сдвига между соседними наборы спирали. Потому что вертикальный сдвиг есть функция горизонтального сдвига, параметры тестирования были отобраны для захвата влияние ряда практических горизонтальных напряжений сдвига. Испытания переменных: 1) уровень среднее касательное напряжение, 2) горизонтальное расстояние между центрами спирали, г ^ ^ я к югу, и 3) дополнительных горизонтальных шпал. Испытания переменных приведены в таблице 1. Влияние других параметров, таких как осевой нагрузки и прочность материала не был рассмотрен, так как изменение этих параметров в реальном мостов относительно невелика.
Средний горизонтальный напряжения сдвига была рассчитана боковой нагрузки, деленное на эффективную площадь сдвига равной 80% от общей площади (SDC) .2 индекс напряжения сдвига определяется как среднее напряжение сдвига разделены с 0.083vf (МПа ) (В. Ф. 'с [PSI]). Этот показатель отражает уровень сдвига в столбце. В этом исследовании, два уровня сдвига были выбраны: низкий индекс, равный 3 и высокий индекс, равный 7. Эти показатели представляют собой столбец напряжений сдвига в режиме реального мостов. Фактические колонны моста предназначены для вязких и нагрузка регулируется прогиб, хотя сдвига ущерб, как ожидается, возрастет, поскольку сдвига увеличивается индекс.
Колтранс BDS1 говорится, что, когда более чем одна клетка для удержания продолговатые основной столбец, спирали должны быть блокированы или пристани должны быть разработаны как будто он состоит из нескольких одного столбца. Максимальный лимит в 1,5 раза радиус спирали, R (где R измеряется к внешнему краю спирали) на расстояние по горизонтали от спирали, измеренная центра к центру спирали, г ^ ^ я к югу , указан. Минимальное расстояние 1.0R Рекомендуется избегать дублирования более двух спиралей в нескольких случаях спирали. Из шести моделей, используемых в этом исследовании, были разработаны два с рекламным ^ ^ я к югу от 1.0R, один объявлений с ^ ^ я к югу от 1.25R, и три с рекламным ^ ^ я к югу от 1,5 R.
Три буквы алфавита последовал ряд были использованы для определения образцов. Я и инициалы S представлена взаимосвязанных и спирали, соответственно. Третий первоначального L или H был для сдвига индекс низким или высоким, соответственно. Цифра указывает на долю R для г ^ ^ я к югу. В один образец первоначального T был добавлен в конце образца, назначение на указывают на наличие дополнительных шпал (рис. 1).
Экспериментальная программа была разработана с целью использовать одну из таблиц поколебать в лаборатории крупномасштабных структур в Университете штата Невада-Рено. Шкала факторов 1 / 4 для образцов с низким сдвига и 1 / 5 для колонок с высокой сдвига были отобраны. Они были предельно больших масштабах, которые могут быть использованы без превышения потенциала вибростенде. Перемещения проектирования на основе процедуры в SUP SDC ^ ^ 2 был использован для пластичности цель перемещения потенциала 5. В SDC, 2 перемещения пластичности определяется как перемещение разделены эффективного перемещения доходность за исключением скольжения связи и деформации сдвига. Типичные отношения стали на 2,0% и 2,8% были отобраны для продольной арматуры. Поперечных коэффициент стали был разработан для обеспечения достаточного для удержания колонны для достижения целевых пластичности перемещения потенциала. Дополнительные шпал с тем же размером бар, спирали и шаг в два раза больше расстояния между спиралями были использованы на основе дизайна рекомендации описанные в номер 6.
Подробная информация о пакете сечения и высоты образцов приведены на рис. 1 и 2, соответственно. Спирали были непрерывными с постоянным шагом по высоте образцов. Спирали были продлены по высоте основе и верхней загрузкой головой. Продольной арматуры был непрерывным с 90-градусной стандартных крючками на концах. В образцах с низкой сдвига, высота была взята из верхней части фундамента до центра боковой загрузкой голову, потому что эти колонны были испытаны в одной кривизны консольный режим. Высота для других было принято в качестве четкой расстояние между верхней частью фундамента и нижней загрузки голову, потому что эти колонны были испытаны в двойной кривизны.
Указанные прочности бетона сжатие было 34,5 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм) с 9,52 мм (3 / 8 дюйма) максимальный размер. Средний измеряется прочность бетона стандартных цилиндрических образцов в день испытания 36,8 МПа (5339 фунтов на квадратный дюйм) для образцов ISL1.0 и ISL1.5, 31,1 МПа (4514 фунтов на квадратный дюйм) для образцов ISH1.0 и ISH1.5 и 45,1 МПа (6542 фунтов на квадратный дюйм) для образцов ISH1.25 и ISH1.5T. Указанный предел текучести для всех подкрепление 420 МПа (60 KSI). Средний измеряется текучести стали образцов 462 МПа (67 KSI) для образцов ISL1.0 и ISL1.5, 443 МПа (64 KSI) для образцов ISH1.0 и ISH1.5 и 431 МПа (63 KSI) для Образцы ISH1.25 и ISH1.5T.
Испытательная установка, приборы и процедуры тестирования
На рисунке 3 показана установка сейсмостенде высокого образцов сдвига. Схема испытания для лиц с низкими сдвига образцов аналогичной, но только с одним связь между массой и установка колонки для достижения одной кривизны тестирования. Все образцы были испытаны в сильном направлении. Боковые нагрузки применяются с помощью инерциальной системы массового со стола для лучшей стабильности. Два комплекта поворачивать ссылки были использованы для подключения инерциальной системы массовой образцов. Одна группа состояла из одного звена подключены колонки загрузки голову проверить образцы, как консольные члена с одной кривизны. Другой набор состоял из двух звеньев, связанных в верхней части колонки, что позволяет образцов для проведения испытаний в двойной кривизны. Двухзвенные система была разработана для предотвращения вращения загрузки головой. Образцов с низким сдвига (ISL1.0 и ISL1.5) были испытаны в одной кривизны в то время как образцы с высокой сдвига (ISH1.0, ISH1.25, ISH1.5 и ISH1.5T) были испытаны в двойной кривизны. Общая сумма в эквиваленте веса инерции массы 445 и 356 кН (100 и 80 KIPS) для образцов, испытанных в одноместных и двухместных кривизны, соответственно.
Осевой нагрузки применяются через луч стали разбрасыватель по предварительно напряженных стержней, соединенных с гидравлическими домкратами и аккумулятор ограничить колебания осевой нагрузки. Электрические датчики деформации, были прикреплены к продольной и поперечной стали для измерения деформации вариации. Серия приборов для измерения кривизны были установлены в пластическом шарнире зон. Дополнительное образование преобразователей перемещения панели были размещены по высоте колонны с высокой сдвига. Датчики используются для оценки и осевых и боковых сил. Ускорение в верхней части колонны измерялась с помощью акселерометра уделяется связующим звеном массовой установки на образцы. Проволока потенциометров были использованы для измерения поперечных смещений колонн ..
Предварительный анализ момент кривизны было проведено для оценки боковые нагрузки и смещение потенциала образцов. После того, потенциал был определен ряд динамического анализа были проведены, чтобы выбрать входной движения для моделирования в ходе испытаний вибростенд. 1994 Нортридж землетрясения, записанный в Сильмар больница (0.606g пик ускорение грунта [PGA]) была выбрана в качестве входных движения на основе максимального спроса пластичности перемещения размещены на столбцы, не превышая возможности пожать таблице. Землетрясение запись называется "Сильмар" ниже. Оси времени на входе запись была сжата для учета эффекта масштаба и небольшие различия между осевой нагрузки и эффективной массой.
Каждая колонна была подвергнута многочисленных землетрясений, моделирование, каждый называют "Выполнить". Амплитуда движений увеличилась в последующие работает. Малых приращений записи Сильмар (10 до 20% от полной амплитуды Сильмар) были изначально приложенного к образцам для определения первоначального жесткость упругих реагирования и эффективного предела текучести. После того, эффективная доходность была достигнута, амплитуда входного рекорд был увеличен до отказа. Кратковременный бесплатное тестирование вибрации проводились с целью измерить изменение частоты и затухания колонн.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Важные аспекты сейсмического испытания, колонны были оценены. Наблюдается прогрессия ущерб, нагрузка-смещение ответ, и штаммы, используемые для оценки поведения колонн. Дополнительные параметры ответа, кривизны и длины пластического шарнира, были рассчитаны на основе полученных данных и используемых в оценке производительности.
Наблюдаемые ответ
Образцы с низким сдвига наблюдается выступление было связано с перемещением пластичности Только изгиб трещины наблюдались в течение первых трех сеансах (смещение пластичность до 0,8) с образцами ISL1.0 и в течение первых шести пробегов ( Большинство из этих трещин были расположены в нижней 1 / 3 от высоты колонки. Первый скалывания и сдвига трещины были замечены с образцами ISL1.0 после 0,5 Сдвиговых трещин были расположены в регионе взаимосвязанных в нижней 1 / 3 высоты колонны и вытекают из изгиб трещины. Значительные откола в нижней части колонки, а также распространения изгибных и сдвиговых трещин, наблюдалась после 1,25 3,1) с образцами ISL1.5. Спирали были видны после 1,5
Спирали были видны ISL1.5 образцов после 1,75 Существовал никаких видимых повреждений основного либо образца. Образцы ISL1.0 ISL1.5 и не удалось в течение 2,0 Рисунок 4 показывает ущерба после аварии с образцами ISL1.0. Отказ в обеих колонн была аналогичной, и он должен разрыв спирали и потери устойчивости продольных балок, в нижней части колонны в зоне пластического шарнира ..
Образцы с высоким сдвига Даже если эти колонны относительно высокий индекс сдвига, они изгиб членов и, следовательно, только изгиб трещины образовались в первые три или четыре работает. Измеряется смещение ductilities связанные с первоначальной изгиб трещины были 0,4, 0,6, 0,7 и 0,6 образцами ISH1.0, ISH1.25, ISH1.5 и ISH1.5T, соответственно. Изгиб трещины находились в пластическом шарнире зон вблизи верхней и нижней части колонны. Эти трещины были сосредоточены в основном в верхней и нижней 1 / 3 от высоты колонки. Вертикальная трещина в взаимосвязанных региона, простирающегося от верхней части колонны на midheight наблюдалось после 0,4 Диагональные трещины образовались в регионе взаимосвязанных в пластическом шарнире зонах всех образцов. Эти трещины начали формироваться, начиная с 0,5 = 1,4) в ISH1.25 образца.
В ISH1.5 образцов, сдвиг были видны трещины, начиная с 0,75 Локализованные малые вертикальные трещины были замечены с образцами ISH1.5T под 1,0 После 1,0 наблюдалась в 1,25 Прочность и поперечных трещин распространяются и более конкретные spalled в течение 1,5 Спирали были видны в верхней и нижней части колонки после 2,125 Продольных балок, подверглись после 1,75 = 2,2) с образцами ISH1.5 и 2,0
Образцы ISH1.0 и ISH1.25 (рис. 6) удалось при изгибе / сдвига в течение 2,0 , соответственно ..
Ущерб в основном наблюдался в ISH1.5 образцов после 2,125 Продольных балок, пряжками в нижней части колонки в 2,25 и ISH.5T (рис. 7) не удалось выполнить 2,375 Неудача в ISH1.5 образцов, было связано с разрушения спиралей и потери устойчивости продольных балок, а с образцами ISH1.5T, отказ был обусловлен разрушения спирали и один из продольных балок.
Force-смещение отношения
Накопленный измеряется гистерезис кривых ISL и ISH групп представлены на рис. 8 и 9, соответственно. Для каждой колонки, конверт основу сила-смещение "была разработана на основе пик сил с соответствующими перемещения для всех движений до отказа. Критическая точка в позвоночнике кривая предполагается либо в точке максимального смещения или в точке с 80% от максимального силу с соответствующим перемещением. Последняя используется, когда силы на максимальное смещение упал более чем на 20% забрать силы (рис. 8 и 9). Основой для кривых преобладающим направлением движения были идеализированной упруго-пластических кривые для количественной оценки потенциала пластичности. Силу соответствующих первый выход арматуры и соответствующие перемещения на измеряемый конверт был использован для определения упругих часть идеализированной кривой. После того, упругой части был определен уровень доходности был создан путем выравнивания области между измеренным позвоночника и идеализированной кривых.
Цифры 8 и 9 показывают идеализированной кривые для образцов с низким и высоким сдвига, соответственно. На основе упруго-пластических кривых, перемещения пластичности потенциала 9,5 и 10,4 были получены образцы ISL1.0 и ISL1.5, соответственно. В образцах ISH1.0, ISH1.25, ISH1.5 и ISH1.5T, измеренное смещение потенциала пластичности были 4,7, 5,0, 4,0 и 3,8, соответственно ..
Колонке раздела общей глубины были разные в каждом образце группу из-за различных расстояниях между спиральными множеств. В результате бокового грузоподъемность варьировались между колоннами. Для сравнения производительности образцов, силы были нормированы по отношению к действующей силой выхода каждого образца и нормированные конвертах "сила-смещение были сопоставлены (рис. 10). Влияние на большое расстояние между спиральными множеств в странах с низким сдвига колонны можно увидеть на рис. 10 (а). Общий объем пластичности два низких сдвига образцов сопоставимы. Прочность образца с D ^ ^ я к югу от 1,5 R (образец ISL1.5), однако, деградировавших начиная с перемещением пластичности 7,4, тогда как численность колонны с D ^ ^ я к югу от 1.0R (образец ISL1. 0) не опускались до отказа. На перемещения пластичности 9, сила деградации в столбце с D ^ ^ я к югу от 1,5 R был 10%, тогда было 4%, если г ^ ^ к югу я был 1.0R. Тем не менее, начало деградации при относительно высокой пластичностью и, следовательно, не беспокойство.
В образцах с высокой сдвиг, смещение потенциала пластичности был сопоставим в две колонки с г ^ ^ я к югу от 1.0R или 1.25R. Пластичность способность снизилась примерно на 20%, если г ^ ^ к югу я был увеличен до 1,5 R. Немного ниже пластичность образцов по сравнению с образцами ISH1.5T ISH1.5 (3,8 против 4) показывает, что добавление шпал мало влияет на пластичность потенциала. Сравнение рис. 9 (с) и (г) свидетельствует о том, что реакция ISH1.5 образцов, содержащихся ограниченной экскурсии в отрицательный диапазон перемещения, в то время как ответ образцов ISH1.5T несколько симметричных. Вариации конкретных свойств прочности, жесткости колонке, а также ответ на сейсмостенде объясняются различия в колонке ответов. Симметричных циклических перемещений, как правило, предъявляют более высокие требования на железобетонных членов. Отсюда вывод, что если бы перемещений в две колонны были одинаковы, ISH1.5T образцов показали бы более высокий потенциал пластичности. Тем не менее, пластичность мощностью около 4 измеряется в ISH1.5 Образцы и ISH1.5T считается удовлетворительным.
Перемещения пластичности, при котором силы деградации начал в колонках с D ^ ^ я к югу от 1.0R и 1.25R был примерно 3,7, а в тех с D ^ ^ я к югу от 1,5 R составляет примерно 3. Чем больше распространение спирали ясно показывает, некоторое влияние на общий ответ нагрузки перемещения. Кроме того из шпал сократили склоне деградации часть ответов (рис. 10 (б)) ..
Способность по сравнению с перемещением пластичности средний показатель напряжения сдвига показана на рис. 11. Измеряется конкретные сильные сжимающие были использованы в этой графе. В целом, возможности перемещения пластичность уменьшается, когда средний показатель напряжения сдвига увеличилось. Это произошло потому, колонны под действием высоких сдвиговых неудачу в сдвига / изгиб режиме, в то время как страны с низким сдвига при изгибе не удалось без значительного ущерба сдвига.
Измеренные кривизны
Перемещение преобразователей были использованы для измерения кривизны в пластическом шарнире регионов в нижней части группы ISL и на верхней и нижней ISH группу. Напряжение на каждой стороне колонке, были рассчитаны из вертикального перемещения измеряется каждого внешнего датчика, деленное на длины. Средняя кривизны над метками рассчитывалась как разница между штаммами на противоположных сторонах колонны, деленная на расстояние по горизонтали между документами. Данная процедура предполагает, что разделы остались плоскости.
Кривизны профилей для преобладающего направления движения показаны на рис. 12 и 13 для образцов с низким и высоким сдвига, соответственно. Высокие значения кривизны были измерены в пластиковые петли, как ожидалось. Кривизны на концах находятся под влиянием локализованных продольных связей укрепление скольжения и не являются чисто из-за изгиба деформации пластического шарнира.
Максимальной конечной кривизны образцами ISL1.0 и ISL1.5 были сопоставимы, указав, что изменение расстояния спиральных множеств не влияет на производительность кривизны. Это наблюдение было в согласии с перемещением пластичности потенциала двух моделей. Максимальной кривизны в столбцах с высокой сдвига были сопоставимы в рамках группы, но примерно 2 / 3 кривизн группы ISL. Нижняя кривизны в соответствии с меньшим перемещения пластичности возможностей, которые наблюдались в эту группу. Пик верхней и нижней кривизны образцами ISH1.0 и ISH1.25 были сопоставимы, подтвердив, что механизм загрузки, чтобы согнуть столбцов в двойной кривизны фиксированной режим фиксированного была успешной. В ISH1.5 Образцы и ISH1.5T, пик верхней кривизны были от 20 до 25% ниже, чем нижний кривизны в связи с небольшим вращением загрузки в голову, что произошло в условиях высоких нагрузок и предотвратить полностью фиксированный ответ на самом верху.
Измеренные штаммов
Тензорезисторов по продольной арматуры, были помещены в пластиковые петли потенциальных регионов из всех колонок и фундаментов, а также при погрузке главы ISH группу. Во всех образцах, продольных балок, дали шире и прогибы доминировали в ответ. Высшее штаммы были измерены на или вблизи базы всех колонок, а также в верхней части ISH группу. Поскольку борьба со СПИДом во всех образцах преобладает изгиб, испытания переменных не оказывает существенного влияния тенденций в продольных и спиральных бар штаммы, за исключением указанных в следующем.
Корреляции между видимых повреждений и продольных деформаций бар был изучен. Пять стран повреждения были выбраны представляющих повышение уровня повреждения: 1) изгиб трещины, 2) первый отслаивание и трещины скалывания, 3) обширные растрескивания и сколов, 4) видимые спирали и продольных балок, и 5) неминуемого провала. Пятое состояние ущерба относится к случаю, когда повреждения активной зоны наблюдается или может произойти, и некоторые из продольных балок, демонстрируют признаки изгиба, что может привести к потере устойчивости и неудачи в последующие работает. Это повреждение состояние соответствует ходу до отказа выполнить в ходе испытаний вибростенд. На рисунке 14 показано среднее высоком три деформации данных в продольных балок, по сравнению с государствами в ущерб каждой модели. Средние данные за три датчиков, а не максимального напряжения, были использованы, потому что местные штаммы бар находятся под влиянием трещин и настоящее неустойчивой модели. Данных для всех образцов были усреднены и показано на графике.
Как видно на рис. 14, что в рамках каждого государства, наносит продольных деформаций бар, как правило, выше в группе ISL. Это потому, что градиент в момент сильного сдвига колонн является относительно высоким, в результате чего напряжение более локализованными и средних деформаций нижних. Чем больше расстояние между спиральными множеств в ISL1.5 образцов привело к увеличению штаммов бар в первые три государства ущерба. В ISH группы, бар штаммов-видимому, не чувствительны к расстоянию между спиральными множеств.
Средний штаммов бар у всех особей увеличилось в особенности в первые три государства ущерба. Средняя штаммов примерно в 3,5 раза напряжение выхода были записаны при изгибе наблюдались трещины в столбцах. При первом отслаивание и поперечных трещин были видны деформации в продольном баров увеличилось примерно в 7,5 раза выход напряжения. Средний штамм 14,5 раза выход штамм был записан при обширных трещин и отслаивания наблюдался в столбцах. Средняя штаммов 18 и 19 раз выход напряжение было зарегистрировано в течение последних двух государств ущерба.
Корреляции между спиральными бар деформаций и повреждений различных государств был также рассмотрен. Было установлено, что штаммы спираль бар-прежнему невелико (как правило, меньше, чем 2 / 3 выхода напряжения) до запуска до отказа. Эти данные будут представлены и обсуждены более подробно в номер 7. Было установлено, что было бы более полезным, если тенденции в штаммов спираль бар изучали в зависимости от перемещения ductilities. Средний штаммов пик спираль в заговоре против перемещения ductilities на рис. 15. Видно, что средняя нагрузка была ниже доходности до высшего ductilities были достигнуты. Чем больше расстояние между спиральными множеств в ISL1.5 образцов привело к увеличению штаммов, чем у образца ISL1.0 при больших ductilities. Выше штаммов спираль относятся к небольшим ухудшением состояния нагрузки (рис. 10) наблюдается в ISL1.5 образца. Кроме того, на рис. 15 показывает, чуть меньше с образцами штаммов ISH1.0 по сравнению с остальной частью сильного сдвига образцов до последнего движения. Средний максимум спиральной деформации образцов ISH1.25 и ISH1.5T были почти одинаковы, и средняя спираль максимальное растяжение ISH1.5 образца была самой высокой до перемещения пластичности около 1,6 была достигнута ..
Пластиковые петля длиной
Пластического шарнира длины (PHL) используется для оценки после выхода боковых смещений на основе момент свойства кривизны пластического шарнира, в то время как эмпирически с учетом смещения за счет скольжения связи и деформации сдвига. Для определения чувствительности PHL к спирали заданное расстояние и уровень сдвига, PHL для каждого столбца оценивали с помощью пластиковых измеряется искривлений и смещений. Метод момент площадь была использована для перемещения связаны и кривизны при условии, что пластиковые вращения
где [прямой фи] ^ к югу и ^ равна конечной кривизны потенциала и [прямой фи] ^ югу у ^ равна идеализированной кривизны урожая.
Центра вращения считалась в центре пластического шарнира. Уравнение (2) предполагалось связать пластиковых вращения и пластиковые перемещений. PHL определяли с помощью этого уравнения. В ISH группы, две пластиковые петли были сформированы и, следовательно, средняя кривизны измеряется в верхней и нижней были использованы.
... (2)
где L равна расстоянию от точки максимального момента до точки contraflexure.
В уравнении. (1), среднее значение кривизны измеряется по крайней два калибровочных длины (203 мм [8 дюйма] в странах с низким сдвига колонн и 254 мм [10 дюймов] в высокой сдвига колонны) был использован, потому что большинство пластиковых деформация была сосредоточена на том, что регион в соответствии с измеренными кривизны и деформаций.
В таблице 2 приведены данные, используемые для определения измеряется LP для образцов ISL1.0 и ISL 1,5. Значения ЛП 0,75 и 0,83 раза общая глубина колонны были найдены образцы ISL1.0 и ISL1.5, соответственно. Видно, что чем больше расстояние в спираль ISL1.5 образцов привело к увеличению в соотношении PHL над колонной глубине примерно 10%. Соотношение размеров (высота колонны разделена по глубине колонки в разделе загрузки направление) ISL1.5 образцов составляла приблизительно 10% больше, чем пропорции ISL1.0 образца. При прочих равных условиях, образцами ISL1.5 будет испытывать меньшие деформации сдвига. Чем больше распространение спирали в ISL1.5 образца, однако, как представляется, привело к увеличению деформации сдвига, что потребовало больших PHL в соответствии с измеряемой перемещения.
Значения ЛП 0,98, 0,96, 1,12 и 1,27 раза общая глубина колонн были найдены образцы ISH1.0, ISH1.25, ISH1.5 и ISH1.5T, соответственно. Пропорций для этих столбцов были почти одинаковыми. В странах с высоким сдвига колонн, увеличение расстояния между спиралями из 1.0R на 1,5 R, как представляется, увеличилось перемещения в результате сдвига, увеличивая тем самым очевидным пластического шарнира, длиной примерно 20%.
ВЫВОДЫ
На основании наблюдений и экспериментальных результатов этого исследования, следующие выводы:
1. Сейсмические характеристики колонок с относительно низким сдвига со спиральными расстоянии г ^ ^ я к югу от 1.0R и 1,5 R был похож и удовлетворительной пластичностью со смещением потенциала вблизи 10. Силы деградации был немного больше, когда ди был 1,5 R. Это ухудшение началось перемещение пластичности 7,4, однако, что превысило перемещения мишени, пластичность 5;
2. Потому что низкая сдвига столбца с D ^ ^ я к югу от 1,5 R не испытывали значительных сдвиговых трещин, и на основе удовлетворительной пластичностью возможности перемещения, как представляется, положение Колтранс позволить объявлений ^ ^ я к югу стоимостью до 1,5 R подходит для столбцов с низкой сдвига;
3. Сейсмические характеристики столбцов моделей с D ^ ^ я к югу от 1.0R и 1.25R под действием высоких сдвиговых был похож и удовлетворительным. Даже несмотря на неудачу в колонны сдвиг / изгиб режиме, они пластичный и достигли пластичности дизайн смещение потенциала 5;
4. Вертикальные трещины в взаимосвязанных регионе наблюдается при малых землетрясений в столбце с высокой сдвига и Л ^ ^ я к югу от 1,5 R. Большая площадь простого бетона в зоне взаимосвязанных подвержен растрескиванию при Д ^ к югу я это 1,5 R и столбцов сдвига является относительно высокой. Помимо горизонтальных шпал подключения взаимосвязанных обручи не только сокращает задержки и вертикальные трещины в области блокировки, но и снижает прочность среды;
5. Измеряется емкость перемещения пластичности было примерно 4 в колонках с высокой сдвига и к югу объявлений ^ ^ я в 1,5 R. Даже несмотря на то желаемого пластичности мощность 5, столбец считается достаточно пластичными для большинства приложений. Шпал рекомендуется сократить число преждевременных вертикальных трещин в этих колонках, а также
6. Пластического шарнира, длиной в соответствии с измеряемой пластиковых бокового смещения увеличилось расстояние спиралей набора увеличилась с 1.0R на 1,5 R от 10 до 20%, в зависимости от степени сдвига.
Авторы
Исследования в данной работе был организован в Калифорнийский департамент транспорта. Посвященный помощи П. Лапласа, J. Pedroarena, П. Лукас Университета Невада-Рено мост лаборатории благодарностью. Специальные благодарности выразил Н. Вехбе Университетом штата Южная Дакота для развивающихся момент кривизны анализ программы взаимосвязанных спиральной колонны.
Ссылки
1. Калифорнийский департамент транспорта, "Мост характеристики Дизайн", Сервисный центр, Отделение сейсмостойкого строительства, Калифорния, июль 2000, 250 с.
2. Калифорнийский департамент транспорта, "Сейсмическая Версия Дизайн Критерии 1,2", Сервисный центр, сейсмостойкого строительства отделения, Калифорния, декабрь 2001, 133 с.
3. Танака, H., и парк, Р., "Сейсмическая дизайн и поведение железобетонных колонн с блокировкой Спирали", ACI Структурные Journal, В. 90, № 2, март-апрель 1993, с. 192-203.
4. Buckingham, GC, "сейсмические характеристики моста Колонны с Переплетение Укрепление Спирали", MS Диссертация, Университет штата Вашингтон, Пулман, Вашингтон, 1992, 146 с.
5. Бенцони, G.; Пристли, MJN и Seible, F., "Сейсмическая сдвиговой прочности колонны с Переплетение спиральная арматура", 12-й Всемирной конференции по сейсмостойкого строительства, Окленд, Новая Зеландия, 2000, стр. 8.
6. Коррил, J.; Саиди, M.; и Сандерс, D., "Сейсмическая Выполнение RC мост Колонны усилен двумя Переплетение Спирали", доклад № CCEER-04-6, Центр гражданского строительства по исследованию землетрясений, Департамент строительства , Университет штата Невада-Рено, Рено, штат Невада, август 2004, 438 с.
7. Коррил, J., и Саиди, М., "Уроки, извлеченные из Shake Таблица испытаний RC Столбцы в связи с мониторингом здоровья" IMAC-XXIII-конференции
Хуан F. Коррил является профессором гражданского и экологического инжиниринга в Университете Лос-Анд, Колумбии, где он получил степень бакалавра и МСЦ. Он получил докторскую степень в 2004 году в Университете штата Невада-Рено, Рено, штат Невада Его исследовательские интересы включают сейсмических конструкции мостов и применения инновационных материалов для дизайна, ремонта и восстановления конструкций.
М. Saiid Саиди, ВВСКИ, является профессором гражданской и экологической инженерии и директор Управления Дипломные работы в Университете штата Невада-Рено. Он бывший председатель и член комитета ACI 341, сейсмостойкость железобетонных мостов, а также является членом комитетов МСА 342, мост оценки; E803, факультет сети Координационного комитета и совместных ACI-ASCE Комитет 352, узлов и соединений в монолитных бетонных конструкций. Его исследовательские интересы включают анализ и сейсмостенде исследования железобетонных мостов и применение инновационных материалов.
Дэвид Сандерс, ВВСКИ, является адъюнкт-профессор гражданского и экологического инжиниринга в Университете штата Невада-Рено. Он является председателем комитета ACI 445, сдвига и кручения, является бывший председатель комитета МСА 341, сейсмостойкость железобетонных мостов, а также является членом комитета ACI технической деятельности; комитетов МСА 318, структурные конструкции здания кодекса 369, сейсмическая Ремонт и реабилитации; 544, армированного волокном бетона; E803, факультет сети координационного комитета; E804, образовательные номинации Награды комитета и совместной ACI-ASCE Комитет 423, предварительно напряженного железобетона. Его исследовательские интересы включают сейсмостенде исследования железобетонных мостов.
Саад EI-Azazy является руководителем программы сейсмических исследований в Калифорнии Департамента транспорта США (Колтранс). Он получил диплом бакалавра в Каирском университете, Гиза, Египет, и его МС и доктора философии в Университете штата Огайо, Колумбус, штат Огайо. Его исследовательские интересы включают мост сейсмических модернизации и производительность новых мостов.
Стройность воздействию железобетонных балок. Бумага П. Revathi и Devdas Менон / авторов ЗАКРЫТИЕ
Дизайн глубокой балки Использование Strut-и-Tie Models-Часть I: Оценка положения США
Дизайн глубокой балки Использование Strut-и-Tie-модели Часть II: Разработка рекомендаций
Эффективность веб Укрепление вокруг отверстий в сплошных бетонных Глубокая Балки
Self-Консолидация бетонных столбов под Концентрические сжатия
Перфорация сдвиговой прочности железобетонных плит без поперечной арматуры
Разработка и анализ тяжело нагруженных железобетонных ссылка Балки для Бурдж Дубай