Finite element modelling of the shear behaviour of profiled composite walls incorporating steel-concrete interaction

Anwar Hossain, K.M.; Wright, H.D.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Anwar Hossain, K.M. (Department of Civil Engineering, Ryerson University) Wright, H.D. (Department of Civil Engineering, University of Strathclyde)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제21권 제6호

발행연도: 2005.1

수록면: 659 - 676 (18page)

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The novel form of composite walling system consists of two skins of profiled steel sheeting with an in-fill of concrete. The behaviour of such walling under in-plane shear is important in order to utilise this system as shear elements in a steel framed building. Steel sheet-concrete interface governs composite action, overall behaviour and failure modes of such walls. This paper describes the finite element (FE) modelling of the shear behaviour of walls with particular emphasis on the simulation of steel-concrete interface. The modelling of complex non-linear steel-concrete interaction in composite walls is conducted by using different FE models. Four FE models are developed and characterized by their approaches to simulate steel-concrete interface behaviour allowing either full or partial composite action. Non-linear interface or joint elements are introduced between steel and concrete to simulate partial composite action that allows steel-concrete in-plane slip or out of plane separation. The properties of such interface/joint elements are optimised through extensive parametric FE analysis using experimental results to achieve reliable and accurate simulation of actual steel-concrete interaction in a wall. The performance of developed FE models is validated through small-scale model tests. FE models are found to simulate strength, stiffness and strain characteristics reasonably well. The performance of a model with joint elements connecting steel and concrete layers is found better than full composite (without interface or joint elements) and other models with interface elements. The proposed FE model can be used to simulate the shear behaviour of composite walls in practical situation.

#profiled composite wall #shear strength #finite element modeling #steel-concrete interface

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이 논문의 저자 정보

Anwar Hossain, K.M.

소속기관 Department of Civil Engineering, Ryerson University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 1

Wright, H.D.

소속기관 Department of Civil Engineering, University of Strathclyde

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