&河出*琴畢業設計

外文資料翻譯原文題目：BehaviorofMasonry-InfilledNonductileReinforcedConcreteFrames譯文題目：砌體填充墻鋼筋混凝土框架結構的非延性性狀院系名稱：土木建筑學院專業班級:土木P1107班學生姓名：徐鵬耀學號：201114010709指導教師：王軍教師職稱:副教授附件1:外文資料翻譯譯文砌體填充墻鋼筋混凝土框架結構的非延性性狀文摘：本文提出的一種關于高地震區由砌體填充墻鋼筋混凝土（RC）構成的框架的側向負載抵抗建設傳統建筑的性狀的研究，這種類型的典型地被設計為重力載荷結合不足或根本沒有橫向載荷的較舊的建筑物，因此，它們不符合當前的抗震設計要求。此外，填充墻的鋼筋混凝土框架結構的抗側力性能的參與最初的設計不被認可，往往造成過于保守的設計。在試圖確定這種類型的結構的抗震易損性，實驗方案進行了5個一半的測定，單層實驗室模型具有不同數目開間的性狀。結果表明，填充墻的鋼筋混凝土框架顯著高于極限強度，殘余強度，并且對于未裝修的框架初始剛度而不損害任何延展性，在載荷-撓度響應也是這樣。此外，開間的數目似乎是有影響相對于所述峰值和剩余容量，失效模式和剪切應力分布。介紹一項研究計劃是由建設工程研究實驗室完成，以確定現有的在20世紀50年代和60年代建造的宿舍型磚混填充墻鋼筋混凝土（RC）框架的建筑抗震易損性，這項研究調查了砌體面板作為整體結構元素充分非延性填充墻鋼筋混凝土框架結構的性狀。術語非延性如在本文中使用時是指基于該加固細節最初設計以抵抗重力載荷，很少或沒有考慮橫向荷載，例如風和地震載荷的鋼筋混凝土在未裝修時的預期性能，這種類型的較舊的結構不符合在高和中等地震區的韌性詳情現代設計要求，因此，它們被認為是潛在的生命安全危害。其主要目的是制定準確的能力評價方法，以確保這些建筑在可能的地震活動過程中提供足夠的生命安全保護。為了滿足這一目的，用五個半比例模型進行了測試。所有的單層結構受到橫向，平面內加載，當設計實驗，有適合于這種結構系統沒有標準化的周期性方案，此外，由于目標是開發基于強度的評估程序，是不是基于性能，使用單調荷載是合理的，此外，這一系列試驗將作為未來的循環荷載試驗的參考。這項研究中引入了新的參數，以預測和確定抗壓強度和填充板的剪切強度，并且柱的應變強度和假設對角斜撐桿之間的關系。前峰、后峰在裸露和填充墻框架實驗數據給出和比較，破壞前的有限元分析（FEA）進行支持的實驗數據。背景：填充墻結構的幾十個實驗和分析研究已進行了近50年，鋼鐵和填充墻砌體與鋼筋混凝土框架結構已經取得了重要的進展。這項工作大部分都集中在剛性的概念。對于砌體填充墻復雜性的的理解早期的貢獻在1956年由波利亞科夫介紹（波利亞科夫1956）。他的等效支柱概念，其中一個系統中被認為是表現為一對角支撐框架與壓縮支柱的概念，認為從框架到填充應力僅在填充到幀的接口的壓縮區發送，用分布較為典型的對角支撐系統不是均勻的剪力墻。1969年，斯塔福德-史密斯和卡特（斯塔福德-史密斯和卡特1969）將這一想法相當于支柱基于等效支柱的有效寬度的估計運用在填充墻框架的側向剛度的分析方法，由應力確定分析生成的應變，橫向強度最小的性能選擇在不同的故障模式時的框架和加密區。這項工作在早期的研究大部分是被斷言的（1963年福爾摩斯;史密斯1962年）。據觀察在彎曲該未經加密的框架失效，設計一種簡單的四鉸門樞機構，而具有加密框架在剪切、在張拉柱失效。通過Fioratoetal.模型的工作。在1970年（Fioratoetal.1970年）清楚地表明，填充大幅增強框架的峰后行為。在多個層準靜態的模式，循環工作的結論是，橫向強度和能量耗散以及橫向剛度能力被大大增強，在試圖盡量量化這些現象，斯塔福德-史密斯和卡特（1969）合理預測了對角支撐方式的剛度，但不是峰值剛度。1996年Fioratoetal.（Fioratoetal.1996）在半量程框架上進行面內裝載的研究也證明大量的強度和剛度的增加，以及增強的能量消耗，他們的研究主要集中在各個層面填充墻和邊界框架強度損害發生于不同層次層側移的預測。近日，Gulan和Sozen（1999）提出了基于面板/列幾何現有的填充鋼筋混凝土結構地震易損性的排序方法。他們發現，該框架的填充劑貢獻剛度估計應基于砂漿的壓縮/張力強度。研究意義鑒于在過去50年抗震建設規范的要求的許多變化，現有的結構與砌體填充墻鋼筋混凝土框架結構的側向負載抵抗系統和地震易損性是值得關注的。要確定老建筑的橫向負荷能力，兩大方面是必須解決的問題。一些要求也越來越嚴格，如橫向縱向加強件中的接頭的連接，還有抗剪鋼筋，鋼筋拼接長度。另外，鋼材和混凝土的質量近年來顯著改善。其次，原始設計中填充板跟整個結構并不看成是一個整體。雖然填充板在該框架結構中的存在增加的強度和剛度，并且預期可以會產生一個保守的設計，具體的框架的非地震細節必須被視為安全系數不足的情況下設計。本文側重于研究基本參數高度對這個復雜的結構體系的影響作用，并且需要制定準確的分析模型的參數來評估這種類型的舊建筑物的能力。實驗程序描述模型和材料性能測試研究了預裂和早的承載能力和變形行為。型號配置和所有型號的列于表1和表2。所選擇的原型是1952年的填充墻鋼筋混凝土框架結構的建筑設計符合美國混凝土學會ACI！守則第318-51?ACI！從目前的代碼顯著分歧包括較少抗剪鋼筋，不連續的光束在接頭處的底部縱筋，和弱的材料。由于研究設施和設備的限制，二分之一的尺寸縮放因子被分配，如表3所示的五哥結構均為單層，非延性單，雙或三開間建筑的鋼筋混凝土框架。每個模型是1524毫米高。每個間隔寬度分別列中心線之間2032毫米。在鋼筋混凝土框架包括2033127毫米矩形柱和1973127毫米梁。混凝土砌塊?CMU！填充墻具有長細比一13.9（H/T），并且磚填充墻樣品具有23的比例全部填充試樣具有0.75的長寬比（H/W）。典型的強化細節所有的單開間標本圖。1.注意的底部縱向鋼筋是不連續的的連接，正如在代碼為318-51ACI所看到的那樣實驗步驟在平面單調加載，過程控制側推測試在所有五個框架這中進行，水平位移127-152毫米?！鑒于剛度的一個關鍵參數的優勢，單調加載被認為具有足夠的靜態方法來估算動態負載下的承載能力。如1996年；Gulan和1999年Sozen！如圖1所示的模型。構筑鋼筋混凝土基礎梁和螺栓結構層正如圖2所示的模型。致動器定位加載在試樣的懸臂梁的末端。一對222千牛液壓致動器的側翼模型2-4同時裝載工字鋼橫向放置到加載的方向。實驗結果裂紋的形成，位移性能和失效機理在實驗結果中術語前，中間，后用于識別相對于該負載端的列或填充板的位置。裝置前指部件最接近于致動器，而裝置背面是指從裝載端的部件最遠。剛度，裂紋負載，峰值負載，和相應的位移的五個模型列于表4中，圖2是實驗結束的標本。在鋼筋混凝土框架?模型1！裂縫開始形成在梁柱關節上的張力側在大約總位移的1/10?表4！鑒于梁?和隨后的代碼更改的底部縱向鋼筋的連續性來改變這個細節!這個觀察并不令人意外。接著，一個小的張力裂縫出現在壓縮塔頂，不久之后的張力柱的底部附近二者的張力裂縫和壓縮塔底部附近的剪切裂紋。最后，在約為89mm的變形，柱和底梁分開。該模型的殘余強度穩定在大約34.24千牛，塑料鉸鏈的形成之后。在裂縫地層的序列，沒有顯著強度損失發生，雖然負載再分配作為新的裂紋形成并且舊的傳播停止。在模式2中第在平面變形和75.6千牛的載荷下產生一條裂縫為10.2毫米。在用砂漿填充因為突然剪切破壞造成的樓梯開裂角踏步和踏板接縫如Fig2B!#。裂縫長19毫米和荷載81.4千牛，形成的裂縫在梁的前端，水平裂縫在填充上述第一裂紋水平段三個方向出現水平裂縫，，形成在前柱的頂部剪切裂縫的水平段以上，張力裂縫物化前柱在25毫米高，幾條裂縫的前端形成在梁2/3的距離處。然后連通附加張力裂縫形成在背面塔的底部的剪切裂紋。剪切裂紋在前柱的頂部不斷放大，并在上部前角發生壓碎。此前破碎的磚石似乎已分裂成塊。然后，三個不同的板如圖2-B!#。附件2：外文原文（復印件）BehaviorofMasonry-InfilledNonductileReinforcedConcreteFramesAbstract:Thispaperpresentsresearchonthebehaviorofatypeofbuildingpopularinhighseismiczoneswithalateral-load-resistingsystemconsistingofmasonry-infilledreinforcedconcrete~RC!frames.Olderbuildingsofthistypetypicallyweredesignedforgravityloadsincombinationwithinsufficientornolateralloads,thereforetheydonotmeetcurrentseismiccoderequirements.Also,theparticipationofinfillpanelsinthelateralloadresistanceofRCframeswasnotrecognizedintheoriginaldesign,oftenresultinginanoverlyconservativedesign.Inanattempttodeterminetheseismicvulnerabilityofthistypeofstructure,anexperimentalprogramwascarriedouttoevaluatethebehavioroffivehalf-scale,single-storylaboratorymodelswithdifferentnumbersofbays.TheresultsindicatedthatinfilledRCframesexhibitsignificantlyhigherultimatestrength,residualstrength,andinitialstiffnessthanbareframeswithoutcompromisinganyductilityintheload-deflectionresponse.Furthermore,thenumberofbaysappearstobeinfluentialwithrespecttothepeakandresidualcapacity,thefailuremode,andtheshearstressdistribution.IntroductionAresearchprogramwasperformedbytheConstructionEngineeringResearchLaboratorytodeterminetheseismicvulnerabilityofexistingdormitory-typebuildings,constructedduringthe1950sand1960s,ofmasonry-infilledreinforcedconcrete~RC!frames.TheresearchinvestigatedthestructuralbehaviorofnonductileRCframesfullyinfilledwithmasonrypanelsasintegralstructuralelements.Thetermnonductile,asusedinthispaper,referstotheexpectedperformanceoftheRCbareframesbasedonthereinforcementdetailsoriginallydesignedtoresistgravityloads,withlittleornoconsiderationoflateralloadssuchaswindandseismicloads.Olderstructuresofthistypedonothavetheductiledetailingrequiredbymoderncodesinhighandmediumseismiczonesand,hence,theyareconsideredpotentiallife-safetyhazards.Themaininterestwastodevelopaccuratecapacityevaluationmethodstoensurethatthesebuildingswouldprovideadequatelife-safetyprotectionduringseismicactivity.Tomeetthisend,fivehalf-scalemodelsweretested.Allwereone-storystructuressubjectedtolateral,in-planemonotonicloading.Whentheexperimentwasdesigned,therewasnostandardizedcyclicprotocolsuitableforthisstructuralsystem.Also,sincethegoalwastodevelopanevaluationprocedurebasedonstrengthandwasnotperformancebased,theuseofmonotonicloadwasjustified.Furthermore,thisseriesoftestswillserveasareferenceforfuturecyclictests.Thisstudyintroducednewparameterstopredictandidentifytherelationshipoetweencompressivestrengthandshearstrengthoftheinfillpanels,andtherelationshipbetweenthestrainenergyofthecolumnandtheassumeddiagonalstrut.Prepeakandpostpeakexperimentaldataonbareandinfilleflramesarepresentedandcompared.Prefailurefiniteelementanalysis~FEA!wascarriedouttosupportexperimentalData.BackgroundSeveraldozenexperimentalandanalyticalinvestigationsofinfilledstructureshavebeenconductedoverthepast50years,andimportantadvanceshavebeenmadeforbothsteelandRCframesinfilledwithmasonry.Muchofthisworkhasfocusedontheconceptofstiffness.Anearlycontributiontounderstandingthecomplexnatureofmasonryinfillframeswasintroducedin1956byPolyakov~Polyakov1956!.Hisconceptofequivalentstruts,inwhichasystemwasdeemedtobehaveasadiagonallybracedframewithcompressionstruts,suggestedthatstressesfromtheframetotheinfillareonlytransmittedinthecompressionzoneoftheinfill—to—fraineterfacewithadistributiomnoretypicalofadiagonallybracedsystemthanahomogenousshearwall.In1969,Stafford—SmithandCarter~Stafford—SmithandCarter1969!incorporatedthisideaofequivalentstrutsintoananalyticalmethodthatestimatedthelateralstiffnessoftheinfilledframesbasedonaneffectivewidthoftheequivalentstrut,asdeterminedbystress—analysis—generatesdtrains.Thelateralstrengthwasselecteduponminimalperformanceoftheframeandinfillundervaryingfailuremodes.Muchofthisworkwaspredicatedonearlierstudies~Holmes1963;Smith1962!.Itwasobservedthatframeswithoutinfillfailinflexure,developingasimplefour—hingemechanism,whereasframeswithinfifhi]inshear,inthetensioncolumn.ModelworkbyFioratoetal.in1970~Fioratoetal.1970!clearlydemonstratedthatinfilsubstantiallyaugmentsaframe'^postpeakbehavior.Quasistatic,cyclicworkonmultiplestorymodelsconcludedthatlateralstrengthandenergydissipationcapacityweregreatlyenhanced,aswellaslateralstiffness.Inattemptstotrytoquantifythesephenomena,Stafford—mithandCarter'1969!diagonalstrutapproachreasonablypredictedstiffness,butnotpeakstrength.A1996studybyMehrabietal.1996!onhalfscaleframessubjectedtoin—planeloadingalsodemonstratedsubstantialstrengthandstiffnesgains,aswellasenhancedenergydissipation.Theirresearchfocusedonvariouslevelsofinfilalndboundaryframestrengthaspredictorsfordamageonsetatdifferentlevelsofstorydrift.Recently,GulanandSozen~1999!ProposedaseismicvulnerabilityrankingmethodforexistinginfilRCstructuresbasedonpanel/columngeometry.Theyfoundthatestimationofthefillecrontributiortotheframestiffnessshouldbebasedonthecompression/tensionstrengthofthemortar.ResearchSignificanceGivenmanychangesinbuildingseismiccoderequirementsoverthepast50years,theseismicvulnerabilityofexistingstructureswithlateral-load-resistingsystemsconstructedfrommasonryinfilledRCframesisofconcern.Todeterminethelateralloadcapacityofolderbuildings,twomajoraspectsmustbeaddressed.Somerequirementshavebecomemorestringent,suchasthecontinuityofnegativeandpositivelongitudinalreinforcementsinthejoints,moreshearreinforcement,andsplicelength.Also,thequalityofsteelandconcretehasimprovedsignificantlyinrecentyears.Second,theinfillpanelsintheoriginaldesignwerenottreatedastheequivalentofintegralstructuralmembers.Althoughthepresenceofinfillpanelsintheframeincreasesstrengthandstiffnessandcanbeexpectedtoresultinaconservativedesign,thenonseismicdetailsoftheconcreteframesmustbeviewedasunderdesignedintermsofthecurrentseismiccodes.Thispaperfocusesonstudyingthebasicparametersthathighlyinfluencethebehaviorofthiscomplexstructuralsystem,andparametersthatareneededtodevelopaccurateanalyticalstrengthmodelstoevaluatethecapacityofolderbuildingsofthistype.ExperimentalProgramDescriptionofModelandMaterialPropertiesThetestingwasdesignedtostudytheprecrackingandpostcrackingloadcapacityanddeformationbehavioroffivespecimensundersubstantialdrift~9%!.ModelconfigurationsandmaterialpropertiesofallmodelsareshowninTables1and2,respectively.Theselectedprototypewasa1952infilledRCframebuildingdesignedinaccordancewithAmericanConcreteInstitute~ACI!CodeNo.318-51~ACI!.Significantdivergencesfromthecurrentcodeincludelessshearreinforcement,discontinuityinthebottomlongitudinalreinforcementofthebeamatthejoints,andweakermaterials.Duetothelimitationoftheresearchfacilitiesandequipment,adimensionalscalingfactorofonehalfwasassigned,asshowninTable3.Thefivemodelswereallsingle-story,nonductileRCframesofsingle-,double-ortriple-bayconstruction.Eachmodelwas1,524mmhigh.Typicalbaywidthswere2,032mmbetweencolumncenterlines.TheRCframesconsistedof2033127mmrectangularcolumnsand1973127mmbeams.Theconcretemasonryunit~CMU!infilledwallshadaslendernessratio(h/t)of13.9,andthebrick-infilledspecimenhadaratioof23.Allinfillspecimenshadanaspectratio(h/w)of0.75.Typicalreinforcementdetailsforallsingle-bayspecimensareshowninFig.1.Notethatbottomlongitudinalreinforcementisdiscontinuousinthejoint,aspermittedinthe318-51ACIcode.TestingProcedureIn-planemonotonicloading,stroke-controlledpushovertestswereperformedonallfiveframestoahorizontaldisplacementof127-52mm；Giventhepredominanceofstiffnessasacriticalparameter,monotonicloadingwasdeemedasanadequatestaticapproachforestimatingcapabilitiesunderdynamicloading~Mehrabietal.1996;GulanandSozen1999!.ThemodelsshowninFig.2werebuiltonstiffRCbasebeamsandboltedtoastructuralfloor.Theactuatorwaspositionedtoloadtheendoftheoverhangbeamofthespecimens.Apairof222kNhydraulicactuatorsflankingModels2-4simultaneouslyloadedasteelI-beamplacedtransverselytothedirectionofloading.ExperimentalResultsCrackFormation,DisplacementPerformance,andFailureMechanismsThetermsfront,center,orbackareusedtoidentifythelocationofthecolumnsorinfillpanelswithrespecttotheloadingend.Thetermfrontreferstothemembernearesttotheactuator,whilethetermbackreferstothememberfarthestfromtheloadingend.Thestiffness,crackloads,peakloads,andcorrespondingdisplacementsforthefivemodelsaretabulatedinTable4,andFig.2featuresthespecimensattheendoftesting.InthebareRCframe-Model1!,cracksbegantoforminthebeam-columnjointonthetensionsideatapproximately1/10ofthetotaldisplacement-Table4!.Giventhediscontinuityofthebottomlongitudinalreinforcementofthebeam-andsubsequentcodechangestoalterthisd