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저자정보
Yonghui Huang (Guangzhou University) Airong Liu (Guangzhou University) Yong-Lin Pi (Guangzhou University) Mark A. Bradford (The University of New South Wales) Jiyang Fu (Guangzhou University)
저널정보
국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.34 No.1
발행연도
2020.1
수록면
1 - 15 (15page)

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This paper presents experimental and numerical studies on effects of local damages on the in-plane elastic-plastic buckling and strength of a fixed parabolic steel tubular arch under a vertical load distributed uniformly over its span, which have not been reported in the literature hitherto. The in-plane structural behaviour and strength of ten specimens with different local damages are investigated experimentally. A finite element (FE) model for damaged steel tubular arches is established and is validated by the test results. The FE model is then used to conduct parametric studies on effects of the damage location, depth and length on the strength of steel arches. The experimental results and FE parametric studies show that effects of damages at the arch end on the strength of the arch are more significant than those of damages at other locations of the arch, and that effects of the damage depth on the strength of arches are most significant among those of the damage length. It is also found that the failure modes of a damaged steel tubular arch are much related to its initial geometric imperfections. The experimental results and extensive FE results show that when the effective cross-section considering local damages is used in calculating the modified slenderness of arches, the column bucking curve b in GB50017 or Eurocode3 can be used for assessing the remaining in-plane strength of locally damaged parabolic steel tubular arches under uniform compression. Furthermore, a useful interaction equation for assessing the remaining in-plane strength of damaged steel tubular arches that are subjected to the combined bending and axial compression is also proposed based on the validated FE models. It is shown that the proposed interaction equation can provide lower bound assessments for the remaining strength of damaged arches under in-plane general loading.
#local damage #strength #steel arch #experimental investigation #remaining strength #finite element analysis (FEA)

목차

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참고문헌 (34)

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Jin-Hee Ahn / 2013 / Residual shear strength of steel plate girder due to web local corrosion / Journal of Constructional Steel Research 89:198~212 Crossref ANSYS / 2014 / Multiphysics, Release 14.5 / Ansys Inc google schola Appuhamy, J. M. R. S. / 2011 / Development of analytical method for predicting residual mechanical properties of corroded steel plates / Int. J. Corros :1~10 Crossref Appuhamy, J. M. R. S. / 2013 / Role of corrosion and earthquakes on degradation of dynamic behaviour of steel bridge plates / J. Civ. Eng. Sci 2(1):7~14 google schola Bradford, M. A. / 2004 / Design of steel arches against in-plane instability / Int. J. Appl. Mech. Eng 9(1):37~45 Crossref

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