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Authors
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Abstract(s)
Shear walls and shell type reinforced concrete structures can be viewed as a combination of
smaller two-dimensional membrane elements, or panels. It is possible to predict the global
behavior of the referred structures under cyclic loadings by predicting the individual behavior
of the membrane elements (panel elements).
To predict the full response of structural concrete panel elements under in-plane
monotonic stresses, a smeared truss model based on a modified version of the rotatingangle softened truss model (RA-STM) was proposed in earlier studies. Known as the
"efficient RA-STM procedure", this model was validated against experimental results of
various types of reinforced and prestressed concrete panels, and was proven to provide
high numerical efficiency and stability.
The model incorporates equilibrium and compatibility equations, in addition to smeared
constitutive laws for the materials. The equations were implemented with an efficient
algorithm to carry out the calculation procedure, and compute the solution points
without using the classical trial-and-error technique. In this study, the effective RA-STM
procedure is revised, and its predictions are compared to an experimental study found
in literature. The study involves a set of reinforced concrete panels tested under in-plane
cyclic shear until failure.
The predictions from the model are compared against the experimental envelope curves
of the hysteretic shear stress-shear strain loops. It was shown that the predictions for the
shape of envelope curves (at least until the peak load is reached), and for the important
key shear stresses (namely, cracking, yielding, and maximum shear stresses) are in a
reasonably good agreement with the experimental envelopes.
Based on these results, it can be concluded that the efficient RA-STM procedure can be
considered a good and reliable model to predict a number of significant characteristics
of the response of reinforced concrete panels under cyclic shear, at least up until the peak
load Is reached, and can be used for predesigning or precheck analysis.
As paredes de corte e as estruturas de betão armado do tipo casca podem ser vistas como uma combinação de elementos de membrana bidimensionais mais pequenos, ou painéis. É possível prever o comportamento global das referidas estruturas sob cargas cíclicas através da previsão do comportamento individual dos elementos de membrana (elementos de painéis). Para prever a resposta completa de elementos de painéis de betão estrutural sob estados planos de tensão monotónicos, foi proposto em estudos anteriores um modelo de treliça com amolecimento baseado numa versão modificada do modelo de treliça com amolecimento e com ângulo rotativo (RA-STM: rotating-angle softened truss model). Conhecido como o "procedimento RA-STM eficiente", este modelo foi validado com base em resultados experimentais envolvendo vários tipos de painéis de betão armado e préesforçado, tendo-se provado que proporciona uma elevada eficiência e estabilidade numérica. O modelo incorpora equações de equilíbrio e de compatibilidade, para além de leis constitutivas médias para os materiais. As equações foram implementadas com um algoritmo eficiente para o procedimento de cálculo e para calcular os pontos solução sem utilizar a técnica clássica de tentativa e erro. Neste estudo, o procedimento RA-STM eficiente é revisto e as suas previsões são comparadas com um estudo experimental encontrado na literatura. O estudo envolve um conjunto de painéis de betão armado ensaiados sob corte cíclico até à rotura. As previsões do modelo são comparadas com as envolventes das curvas experimentais tensão de corte-distorção relativas aos loops histeréticos. Foi demonstrado que as previsões para a forma das curvas envolventes (pelo menos até ser atingido o pico de carga) e para as tensões de corte características consideradas importantes (nomeadamente, tensões de corte de fendilhação, de cedência e máxima) estão em concordância razoável com as envolventes experimentais. Com base nestes resultados, pode concluir-se que o procedimento RA-STM eficiente pode ser considerado um modelo adequado e fiável para prever uma série de características significativas da resposta de painéis em betão armado sob corte cíclico, pelo menos até ser atingido o pico de carga, e pode ser utilizado para prédimensionamento ou para análises preliminares de verificação.
As paredes de corte e as estruturas de betão armado do tipo casca podem ser vistas como uma combinação de elementos de membrana bidimensionais mais pequenos, ou painéis. É possível prever o comportamento global das referidas estruturas sob cargas cíclicas através da previsão do comportamento individual dos elementos de membrana (elementos de painéis). Para prever a resposta completa de elementos de painéis de betão estrutural sob estados planos de tensão monotónicos, foi proposto em estudos anteriores um modelo de treliça com amolecimento baseado numa versão modificada do modelo de treliça com amolecimento e com ângulo rotativo (RA-STM: rotating-angle softened truss model). Conhecido como o "procedimento RA-STM eficiente", este modelo foi validado com base em resultados experimentais envolvendo vários tipos de painéis de betão armado e préesforçado, tendo-se provado que proporciona uma elevada eficiência e estabilidade numérica. O modelo incorpora equações de equilíbrio e de compatibilidade, para além de leis constitutivas médias para os materiais. As equações foram implementadas com um algoritmo eficiente para o procedimento de cálculo e para calcular os pontos solução sem utilizar a técnica clássica de tentativa e erro. Neste estudo, o procedimento RA-STM eficiente é revisto e as suas previsões são comparadas com um estudo experimental encontrado na literatura. O estudo envolve um conjunto de painéis de betão armado ensaiados sob corte cíclico até à rotura. As previsões do modelo são comparadas com as envolventes das curvas experimentais tensão de corte-distorção relativas aos loops histeréticos. Foi demonstrado que as previsões para a forma das curvas envolventes (pelo menos até ser atingido o pico de carga) e para as tensões de corte características consideradas importantes (nomeadamente, tensões de corte de fendilhação, de cedência e máxima) estão em concordância razoável com as envolventes experimentais. Com base nestes resultados, pode concluir-se que o procedimento RA-STM eficiente pode ser considerado um modelo adequado e fiável para prever uma série de características significativas da resposta de painéis em betão armado sob corte cíclico, pelo menos até ser atingido o pico de carga, e pode ser utilizado para prédimensionamento ou para análises preliminares de verificação.
Description
Keywords
Betão Armado Corte Cíclico Corte Monotónico Distorção Elemento de Painel Envolvente Procedimento de Solução Eficiente Rotating Angle-Softened Truss Model (Ra-Stm) Tensão de Corte