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자료유형
학술저널
저자정보
Mostafa M. A. Mostafa (Chang’an University) Tao Wu (Chang’an University) Bo Fu (Chang’an University)
저널정보
국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.38 No.2
발행연도
2021.1
수록면
223 - 239 (17page)

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This paper presents the analytical modeling and finite element (FE) analysis, using ABAQUS software, of the new types of steel reinforced lightweight aggregate concrete (SRLAC) columns with cross-shaped (+shaped and X-shaped) steel section, using proposed three analytical and two FE models in total. The stress-strain material models for different components in the columns, including the confined zones of the lightweight aggregate concrete (LWAC) using three and four concrete zones divisions approaches and with and without taking into account the stirrups reaction effect, are established first. The analytical models for determining the axial load-deformation behavior of the SRLAC columns are drawn based on the materials models. The analytical and FE models’ results are compared with previously reported test results of the axially loaded SRLAC columns. The proposed analytical and FE models accurately predict the axial behavior and capacities of the new types of SRLAC columns with acceptable agreements for the load-displacement curves. The LWAC strength, steel section ratio, and steel section configuration affect the contact stress between the concrete and steel sections. The average ratios of the ultimate test load to the three analytical models and FEA model loads, Put /Pa1, Put /Pa2, Put /Pa3, and Put /PFE1, for the tested specimens are 0.96, 1.004, 1.016, and 1.019, respectively. Finally, the analytical parametric studies are also studied, in terms of the effects of confinement, LWAC strength, steel section ratio, and the reinforcement ratio on the axial capacity of the SRLAC column. When concrete strength, confinements, area of steel sections, or reinforcement bars ratio increased, the axial capacities increased.
#analytical modeling #steel reinforced lightweight aggregate concrete (SRLAC) column #confinement effect #FE analysis #design methods

목차

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참고문헌 (48)

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2003 / ACI-213R-03 Guide for Structural Lightweight-Aggregate Concrete / American Concrete Institute google schola Baraa J.M. AL-Eliwi / 2017 / Performance of lightweight aggregate and self-compacted concrete-filled steel tube columns / Steel and Composite Structures, An International Journal 25(3):299~314 dbpia Abbas M. Al-Shahari / 2003 / Behavior of lightweight aggregate concrete-encased composite columns / Steel and Composite Structures, An International Journal 3(2):97~110 dbpia Gyeong-Hee An / 2018 / An experimental and numerical study on long-term deformation of SRC columns / Computers and Concrete, An International Journal 22(3):261~267 dbpia Birtel, V. / 2006 / Parameterised finite element modelling of RC beam shear failure / ABAQUS Users’Conference google schola

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