Пластического шарнира Длина железобетонных колонн. Документ Bae Sungjin и Огузханского Байрак / авторов ЗАКРЫТИЕ
Прогнозирование длина потенциальных пластического шарнира в железобетонный элемент подвергается циклической нагрузке требуется оценить эффективность элемента. Таким образом, исследования обсудили важный вопрос в оценке сейсмической производительности, и многие другие исследователи изучали этот вопрос, поскольку представленные в документе. Discusser, однако, хотел бы остановиться на некоторых вопросов, связанных с фактором, влияющим на пластического шарнира длины и представил "конкретные методы сжатия штамм" следующим образом:
1. Большинство указанной литературы для железобетонных элементов испытан под монотонный loading.1-5, 10 Кроме того, метод конкретных деформации сжатия зависит от секционных анализ, который игнорирует характеристики циклического нагружения. Результаты испытаний монотонной не считаю эффект остаточного растяжения петли на расширение, момент сдвига взаимодействия и укрепления Баушингера эффект. Таким образом, ожидается, что формулы изобразить монотонной испытаний будет недооценивать длина потенциальных пластические шарниры (табл. 2). Параметры, влияющие на длину пластического шарнира под монотонный погрузочно-то есть, секционные глубины, армирования и нейтральной оси глубины не могут повлиять на длину петли при циклическом loading.7
2. Бумаги не ясно, о значении напряжения сдвига и фиксированной конце вращения: иногда пренебрегают, а иногда и нет. Ранее было подтверждено, что присутствие диагональные трещины увеличивает длину пластиковых hinge.11 В целом, влияние сдвига увеличивается по мере сдвига службы углубленного отношения (л / ч) уменьшается, соответственно, пластический шарнир длина будет увеличиваться по мере сдвига службы углубленного уменьшается отношение. Тем не менее, в колонке испытаний, распространения сдвига может быть снижен из-за наличия осевой нагрузки, что позволяет повысить прочность бетона сдвига и уменьшает деформации сдвига. Таким образом, в пучке, при циклическом нагружении, длина пластического шарнира существенно будут затронуты в результате сдвига распространения. Разногласия в работе можно объяснить тот факт, что выбранный промежуток сдвига углубленного является относительно высоким. Отношения были испытаны 5 и 7, было достаточно, чтобы обеспечить изгиб поведения в условиях циклического нагружения. Прочность поведения могут быть получены при циклическом нагружении, если сдвиг пролета углубленного отношение превышает 4,27 Кроме того, один опытный образец, не достаточно для достижения уверенный вывод.
3. Метод сжатия конкретные деформации во многом зависел от связанных секционные отсутствие критического значения конкретных деформации при сжатии. Хотя это заявление, как правило, принимаются, в условиях циклического нагружения как discusser мнению, дело другое, так как нет сжатия или растяжения стороне, потому что обе стороны могут находиться под растяжения или сжатия. Discusser считает, что покрытие отслаивание и последующие повреждения из-за остаточного растяжения, что препятствует трещин, образовавшихся в предыдущие напряженности половине цикла, чтобы закрыть при последующем сжатии половине цикла. Таким образом, пластическую форму петли при циклической нагрузке из-за накопления повреждений при увеличении остаточной деформации растяжения.
4. Для расчета длины петли, авторы пренебрегли эффект усиления выпучивания, потому что они были связаны с восходящей ветви только в отношениях момент кривизны. Как правило, известно, что восходящая ветвь в loaddeformation отношения заканчивается приносят (или первого выхода или идеализированной) в напряжении. За пределом текучести, значительное снижение касательной жесткости можно заметить, однако, угловая жесткость не изменится на отрицательное значение до максимальной боковой силы достигается, в результате чего, начинается деградация силы. Таким образом, discusser согласен с авторами в том, что пластический шарнир можно предположить, чтобы начать с начала размягчения силы, тем не менее discusser не согласен с авторами в том, что восходящая ветвь достаточно, чтобы предвидеть петли образования, потому что восходящая ветвь концах с выходом в напряжении. Восходящей ветви может представлять только preyield деформации, где петля формируется за счет пост-выход (пластик) деформации ..
5. Хотя основная идея этого документа состоит в настоящее время представляет собой аналитический инструмент для оценки длины пластического шарнира, авторы не представили никакой подсказки о моделировании материала и нелинейной методологии используются только на рис. 14, не ясно. На рис. 14, однако, авторы показали, что поведение арматуры в сжатия будет отличаться от напряжения, которое принято, но где же модель используется?
6. В работе длины пластического шарнира была определена на основе укрепления уступая при сжатии. Discusser может не согласиться с этим утверждением, так как арматура в железобетонных элементов при циклическом нагружении опытом основном уступая в напряжении, и уступая при сжатии, может или не может произойти. Это будет зависеть от многих факторов, в том числе о местонахождении тензометрических, интенсивность неупругого экскурсии, при условии заключения, а также конкретные strength.28 Таким образом, использование деформации сжатия не может быть хорошим индикатором для оценки ущерба при циклическом нагружении .
7. Исследование касалось себя неповрежденные длины из-за огрызок эффект и предполагалось, будет 0.25h. Ясно, что это отношение, 0.25h, является предположение, и оно может преувеличивать неповрежденных длины. Незавершенная эффект не одинаковое расстояние, и может принять форму пирамиды с максимальной глубиной в центре и на ноль края. Кроме того, заглушки эффект не является ни количественно, ни dependable.11 Таким образом, предпочтительнее включить незавершенная счет в аналитической петли длины.
8. На рис. 8, авторы использовали штамм значение 0,002 ограничить используемые сжимающие напряжения в анализ. Такая стоимость не может быть правильным и по разным причинам: а) это меньше, чем стоимость указанного кода (например, ACI рекомендует 0,003), и 2) в разделе подобная проблема может возникнуть деформации значение при восходящей ветви, которая происходит до достижения секционные конечной потенциала, о чем говорилось ранее. Иными словами, будет зависеть форму на конкретные значения деформации больше 0,002.
9. Discusser не согласен с результатом рис. 12 (), которая показывает, что кривизна увеличивается вязкость с увеличением процента армирования. Хотя цель этого документа состоит не оценки кривизны пластичности, эта цифра означает, что результаты не верны, и это также противоречит предыдущим research.29-32 Поскольку пластичность уменьшается с увеличением соотношения арматуры, ожидается, что петля уменьшением длины по мере увеличения процента армирования.
10. Авторы утверждали, что предложенный метод дает хорошие результаты по сравнению с экспериментальной работы. Как можно видеть в таблице B, предложенный метод не удалось оценить петли длины образцов S24-S24 и 4UT-5UT. Общее, усредненное важным является необъективным и аналитический метод занижает экспериментальные значения, среднее значение 47%.
11. Бумага имеет некоторые редакционные ошибки, такие как единицах СИ усиление текучести, а в формуле. (2), отзыв перемещения должны быть заменены изгибных перемещений.
Ссылки
27. КСР, "RC рам сейсмическая нагрузка: современное состояние доклад" Томас Телфорд, 1996, 303 с.
28. Elmenshawi, A., "пластичность сверхвысокой прочности бетона на изгиб элементов, подвергнутых сейсмических сдвига", кандидатская диссертация, Департамент строительства, Университет Калгари, провинция Альберта, Канада, 2008, 360 с.
29. Tognon, G.; Ursella, Г. и Coppetti Г. "Проектирование и свойства бетонов с силой более 1500 кгс / см ^ 2 ^ SUP", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 77, № 3, май-июнь 1980, с. 171-178.
30. Парк Р., Ruitong Д., "пластичность дважды железобетонных Sections Beam," Структурные ACI Journal, В. 85, № 2, март-апрель 1988, с. 217-225.
31. Хо, J.; Кван, A.; и Пэм, H., "Теоретический анализ после Пик изгиб Поведение нормальной и высокой прочности бетонных балок," Структурный дизайн Толл и специальных зданий, V. 12, 2003, стр. . 109-125.
32. Elmenshawi А., Браун, T., "Определение параметров, влияющих на пластичность железобетонных балок", 1-я Международная конференция Структурные специальности, СБСЕ, Калгари, провинция Альберта, Канада, ST-009-1: 10, 2006.
Обсуждение Abdelsamie Elmenshawi
Входящие в состав МСА, доктор наук, Инженер, Касьян Дейка
Авторов ЗАКРЫТИЕ
Авторы хотели бы поблагодарить discussers за их замечания. Замечания или вопросы, поднятые discusser Subramanian адресованы в первую очередь.
Авторы согласны, что термин "измеряется длина пластического шарнира", был не очень хорошо описаны. Рисунок 8 приводится сравнение между визуально наблюдаемых пластического шарнира длины и расчетной длины пластического шарнира. Измеряется пластического шарнира длины получаются из измеренной кривизны и отзыв и перемещений по формуле. (2). Как таковые, они, возможно, лучше определить как "рассчитывается пластического шарнира длины вывести из измеренных смещений отзыв и кривизны". Такое объяснение было включено в первоначальное представление, но непреднамеренно остались без внимания в последнем представлении нашей газеты. Тем не менее, результаты приведены в Таблице C. подробное описание измеренных пластического шарнира длины и отметил, пластический шарнир длины были представлены в предыдущем paper.33
Пластического шарнира длины предложенных Paulay Priestley8 и рассчитывается по формуле. (10) приводятся ниже.
л ^ к югу р = 0.008L 0.15d ^ югу Ь е ^ к югу у ^ (е ^ у ^ к югу в КСИ)
л ^ к югу р = 0.008L 0.022d ^ югу Ь е ^ к югу у ^ (е ^ у ^ к югу в МПа) (10)
Пластического шарнира длины испытанных образцов использованием выше выражения пересмотреть, как показано в таблице D. диаметров и текучести арматуры приведены в таблице 1. Эти значения согласуются с теми, в оригинальной статье.
Это интересная идея объединить уравнения. (11) с "корректирующий коэффициент" для прочности бетона, который был разработан Baker.1 Для оценки различных пластического шарнира длина выражения, дрейф потенциала колонн, оцениваются и сравниваются с экспериментально измеренными дрейфа потенциала с помощью колонки базы данных, как показано на бумаги. Результатов, включенных в рис. Показывают, что нет никаких преимуществ в объединении двух уравнений. Это связано с тем, что корректирующий коэффициент был разработан на основе различных программ испытаний и, следовательно, не может быть просто в сочетании с пластиковой петли длины выражения, разработанные в этом исследовании.
Большинство, если не все, технические вопросы, поднятые discusser Elmenshawi неправильно. Вопросы, затронутые в этом discusser рассматриваются следующие:
1. Лишь некоторые из ранних исследований, который был использован для сравнения, на основе железобетона членов испытан под монотонные нагрузки. Большинство последних исследований обсуждаются в настоящем документе, основаны на железобетонных колонн испытан под обратной циклических нагрузок. При выводе предлагаемых пластического шарнира длина выражения, анализ чувствительности проводились на 121 столбцов UW / столбца базы данных, которые проводили все из которых были колонны подвергались отменил циклических нагрузок. Авторы согласны, что глубина нейтральной оси, не может иметь важное значение при определении длины пластического шарнира. Глубина разреза (ч или D), рассматривается как один из важных параметров, многие researchers.1-6 ,8-10, 14 Как предъявлено обвинение в предлагаемых пластического шарнира выражение (уравнение (11)), по мнению авторов, глубина разреза важным параметром в условиях сдвига службы углубленного отношения (л / ч). Армирования также рассматривается как один из важных параметров, и другие исследователи, включая парк и др. al.6 и Пристли и Park.7.
2. Пластического шарнира длины используется для связывания кривизны колонке перемещений, когда колонна проходит неупругих деформаций. Таким образом, обсуждение пластического шарнира, длиной более значимым для умеренно пластичных и пластичных столбцов. Когда колонна поведения значительное влияние оказывает большой напряжений сдвига так что разрушение при сдвиге, как ожидается, поведение таких колонн будет хрупким. В результате пластического шарнира, длиной не будут представлять интерес для таких колонок. Исходя из этого, колонны с диагональные трещины сдвига не были рассмотрены в докладе, как указывается в документе. Эффект сдвига службы углубленного отношения от пластического шарнира длины был также рассмотрен в чувствительности анализа с использованием результатов тестирования из колонок испытан под обратной циклических нагрузок. Это предложение было поддержано многими исследователями для монотонно-loaded1-5, 10 и циклически-loaded6-8, 14 экземпляров.
Авторы считают, что по отношению к длине пластический шарнир, фиксированный конец вращения не имеет значения. Как отмечалось ранее, пластический шарнир длины имеет смысл, когда конкретный человек в "postpeak часть ответа. Фиксированной конце поворота будет просто добавить к кончику перемещения, но не будет влиять на длину пластического шарнира.
3. Независимо от условий нагрузки (монотонный или циклические нагрузки), пластиковые формы петли в колонках, которые умеренно пластичных или пластичного поведения. И для монотонной и обратить вспять циклического нагружения, серьезно повреждены регионов колонны будут испытывать выпучивания арматуры при сжатии и податливость баров под напряжением. Предыдущие исследования на бар buckling34 показывает, что бар выпучивания начинается при урожайности деформации в большинстве случаев, где неподдерживаемые лонжероном длины к продольной отношение прутка диаметром меньше 10. На основании этого наблюдения, Шаг 4 из предлагаемых конкретных деформации сжатия метод оценки пластического шарнира длины, как длина региона, в котором арматурного проката штаммов больше, чем выход напряжения. Кроме того, предыдущие экспериментальных и аналитических исследований по железобетонных колонн показывают, что позвоночник кривые, полученные из циклических испытаний в целом согласны с колонки получили ответ от монотонного испытаний.
4. Как показано в нашей работе и в пункте 3 выше, арматурного проката выпучивания рассматривается в метод деформации сжатия. Кроме того, этот изгиб арматурного проката учитывается при формировании момент кривизны отношений в шаге 1 предлагаемого метода.
5. Подробное объяснение материала моделирования в формировании момент кривизны связь не была представлена в нашей работе для краткости. Всестороннее обсуждение можно найти в elsewhere.19
6. Как отмечается в пункте 3, выход деформации привыкли считать как бар уступая при растяжении и бар изгиба при сжатии. Родов и прочность бетона может иметь некоторое влияние на пластического шарнира длины. Однако, до тех пор, как колонны умеренно или сильно вязкий, что означает больше заключении конкретных высших сил, то, по мнению авторов, что влияние этих параметров, является незначительным по оценке пластического шарнира длины.
7. Прямое включение незавершенная заключения в анализ столбца поведение не будет невозможен, если очень сложные модели конечных элементов используется. Такая сложность не является оправданным для достижения главной цели, перечисленные в документе. Превосходные характеристики предлагаемого метода демонстрируется на UW / ЭКСПЕРТНЫЙ базу данных, где незавершенная заключение было проигнорировано.
8. Использование доходности штамм 0,002 заключается не в ограничении используемых деформации сжатия в области анализа и не имеет отношения к конкретной конечной деформации. Как отмечается в пункте 3, то оно используется для оценки длины серьезно повреждены колонки региона, рассматривая текучесть стержней арматуры и устойчивость.
9. Рис 12 (а), не свидетельствуют об увеличении кривизны пластичность с увеличением соотношения продольных арматуры. Потому что кривизны пластичности отношение конечной кривизны к выходу кривизны, увеличение конечной кривизны не означает, что увеличение кривизны пластичности.
10. Как поясняется в ответ на обсуждение Subramanian, измеренные длины пластического шарнира были получены с использованием формулы. (2) с измеренными искривлений и смещений. Таким образом, измеренные длины пластического шарнира связывают кривизну отзыв перемещения. С другой стороны, предлагаемый пластического шарнира длины на основе соотношения между кривизной и прогибы. Таким образом, существует тонкое, но важное концептуальное различие между измеренным и предложил пластического шарнира длины. Как четко указано в нашей работе, деформации из-за напряжения сдвига и бар скольжения должны быть явным образом рассмотрены и добавил к изгибной деформации, когда компонент предлагаемого пластического шарнира длины используется. Рисунок 16 подтверждает, что точный прогноз колонке членов ответов на S24-S24 и 4UT-5UT могут быть получены с использованием обоих методов.
11. Редакторские ошибки в преобразования в единицы СИ для армирования выход напряжений в таблице 1, к сведению. Отзыв перемещения правой слагаемое в. (2), так как она содержит сдвига и бар компонентов скольжения перемещения.
Ссылки
33. Пэ, S., и Байрак О., "сейсмические характеристики натурных железобетонных колонн," Структурные ACI Journal, V. 105, № 2, март-апрель 2008, с. 123-133.
34. Пэ, S.; Мизес, А. М. и Байрак О., "Неупругие выпучивания арматуры," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 131, № 2, февраль 2005, с. 314-321.