توضیحات
ABSTRACT
An analytical procedure for dynamic stability of CFST column accounting for the creep of concrete core is proposed. The long-term effect of creep of concrete core is formulated based on the creep model by the ACI 209 committee and the age-adjusted effective modulus method (AEMM). The equations of boundary frequencies accounting for the effects of concrete creep are derived by the Bolotin’s theory and solved as a quadratic eigenvalue problem. The effectiveness of the proposed method and the characteristics of time- varying distribution of instability regions are numerically surveyed. It is shown that the CFST column becomes dynamically unstable even when the sum of the sustained static load and the amplitude of the dynamic excitation is much lower than the static instability load. It is also found that due to the time effects of concrete creep under the sustained static load, the same excitation, that cannot induce dynamic instability in the early stage of sustained loading, can induce the dynamic instability in a few days later. The critical amplitude and frequency of the dynamic excitation can decrease by 6% and 3% in 5 days, and 11% and 6% in 100 days.
INTRODUCTION
Steel hollow sections are very efficient in resisting compression forces, and filling these sections with concrete greatly enhances the load-carrying capacity . The concrete-filled steel tubular (CFST) structure possesses many mechanic benefits, such as high strength and fire resistances, favorable ductility and large energy absorption capacities, so the CFST members are widely used in modern structures . Moreover, with the advancement in the strength resistance and construction techniques of CFST column, slender CFST columns are frequently adopted to support the roofs of industrial plants, the decks of railways and the floors of multistory buildings . It is known when a slender column is subject to an axial compression, it could fail owing to lateral instability . The instability of slender CFST columns under axial static compression has been experimentally and numerically studied by many researchers . These studies have shown that slender CFST columns are prone to global buckling under static loading. In addition to the static loading, the service loads of slender CFST members also involve the dynamic loading.
چکیده
یک روش تحلیلی برای پایداری پویا ستون CFST برای خزش هسته بتن پیشنهاد شده است. اثر طولانی مدت خزش هسته بتن بر اساس مدل خزش توسط کمیته ACI 209 و روش مدولا موثر با سن (AEMM) طراحی شده است. معادلات فرکانس های مرزی که برای اثرات خزش بتن شناخته می شوند، بوسیله تئوری بولوتین مشتق شده و به عنوان یک مسئله ی عددی درجه دوم حل می شوند. اثربخشی روش پیشنهادی و ویژگیهای توزیع متغیر زمانبندی مناطق بی ثباتی از لحاظ عددی بررسی شده است. نشان داده شده است که ستون CFST به صورت دینامیکی ناپایدار می شود حتی زمانی که مجموع بار ثابت ایستا و دامنه تحریک پویا بسیار پایین تر از بار بی ثبات استاتیک است. همچنین مشخص شده است که با توجه به تأثیرات زمان خزش بتونی تحت بار استاتیک پایدار، تحریک همان، که می تواند بی ثباتی پویا را در مرحله اولیه بارگیری پایدار ایجاد نمی کند، می تواند بی ثباتی پویا را در چند روز بعد منجر شود. دامنه و فرکانس بحرانی تحریک پویا می تواند به میزان 6٪ و 3٪ در 5 روز و 11٪ و 6٪ در 100 روز کاهش یابد.
مقدمه
بخش های توخالی فولادی در مقاومت در برابر نیروهای فشاری بسیار کارآمد هستند و پر کردن این بخش ها با بتن به میزان قابل توجهی ظرفیت حمل بار را افزایش می دهد. ساختار لوله فولادی پرکننده بتن (CFST) دارای مزایای مکانیکی زیادی است مانند مقاومت بالا و مقاوم در برابر آتش، قابلیت انعطاف پذیری مطلوب و ظرفیت جذب انرژی زیاد، به همین جهت اعضای CFST به طور گسترده ای در ساختارهای مدرن مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، با پیشرفت مقاومت مقاومت و تکنیک های ساخت و ساز ستون CFST، ستون های CFST بلند و باریک برای حمایت از سقف کارخانه های صنعتی، عرشه های راه آهن و طبقه های ساختمان های چند طبقه احداث می شود. شناخته شده است که یک ستون باریک به فشردگی محوری متوسل می شود، به دلیل بی ثباتی جانبی می تواند ناکام باشد. بی ثباتی ستون های CFST باریک تحت فشرده سازی استاتیک محوری، توسط بسیاری از محققان آزمایش و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعات نشان داده است که ستون های CFST بلند و باریک در معرض بارگذاری استاتیک هستند. علاوه بر بارگذاری استاتیک، بارهای سرویس اعضای CFST باریک نیز شامل بارگذاری پویا می شوند.
Year: 2019
Publisher : ELSEVIER
By : Y.Q. Huang, J.Y. Fu , A.R. Liu, Y.L. Pi, D. Wu, W. Gao
File Information: English Language/ 9 Page / size: 0.98 MB
سال : 1398
ناشر : ELSEVIER
کاری از : Y.Q. هوانگ، J.Y. فو، A.R. لیو، ی.ل. Pi، D. Wu، W. Gao
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 9 صفحه / حجم : MB 0.98
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.