PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Finite element study on pinning retrofitting technique of masonry walls with opening subjected to in-plane shear load

Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The paper focuses on finite element (FE) modelling of in-plane response of retrofitted masonry walls when subjected to quasi-static in-plane cyclic loading. The retrofit technique involves inserting inclined and horizontal stainless steel bars, already practiced in several historical masonry constructions in Japan. The strength of the pinning technique is ease of construction and it maintains the original appearance of the URM walls. This paper presents a 2D FE model for the retrofitted masonry walls, where continuum elements represent brick units, interface elements represent brick unit/mortar interface, and truss elements represent reinforcing bars. FE model with the proposed simplified equivalent vertical bar model, to represent the inclined inserted reinforcing bars, is validated by comparisons with the experimental results. It was found from the experimental and numerical results that retrofitted specimens showed substantial increment in both strength and ductility and showcased the applicability of the pinning retrofitting technique for historical masonry constructions.
PL
W artykule skoncentrowano się na modelowaniu elementami skończonymi naprawionych ścian murowych poddanych quasi statycznemu, płaskiemu obciążeniu cyklicznemu. Technika naprawy, zastosowana w Japonii w różnych obiektach historycznych o konstrukcji murowej, wymaga wkładania ukośnych i poziomych nierdzewnych prętów stalowych. Zaletą takiej techniki kołkowania jest łatwość wykonania oraz zachowanie niezmienionego wyglądu ścian bez zbrojenia. W artykule przedstawiono dwuwymiarowy model elementów skończonych dla naprawianych ścian murowych, gdzie elementy ciągłe przedstawiają poszczególne cegły, elementy kontaktowe odwzorowują powierzchnię styku cegły i zaprawy, a elementy kratownicowe przedstawiają pręty zbrojenia. Model elementów skończonych z zaproponowanym uproszczeniem zastąpienia prętów ukośnych elementami pionowymi został zweryfikowany przez porównanie z wynikami badań doświadczalnych. Na podstawie wyników badań doświadczalnych i numerycznych stwierdzono, że naprawione elementy wykazują znaczący wzrost wytrzymałości i plastyczności, co potwierdza możliwość stosowania tej metody naprawy w historycznych obiektach o konstrukcji murowej.
Rocznik
Strony
81--96
Opis fizyczny
Bibliogr. 20 poz.
Twórcy
autor
autor
autor
  • Department of Architecture and Architectural Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Katsura, Nishikyo, Kyoto 615-8540, Japan, araki@archi.kyoto-u.ac.jp
Bibliografia
  • [1] Touliatos P. G.; Seismic behaviour of traditionallybuilt constructions. Repair and Strengthening. In Petrini V. and Save M., editors, Protection of the architectural heritage against earthquakes, New York, Springer, 1996; p.57-69
  • [2] Modena C, Casarin E, Porto F. da, Munari M.; LAquila 6 t h April 2009 Earthquake: Emergency and post-emergency activities on cultural heritage buildings. In Garevski M. and Ansal A., editors, Earthquake Engineering in Europe, New York, Springer, 2010; p.495-521
  • [3] Karantoni E V, Fardis M.N.; Effectiveness of seismic strengthening techniques for masonry buildings. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.118, No.4,1992; p.1884-1902
  • [4] ElGawady M. A., Lestuzzi P., Badoux M.; A review of conventional seismic retrofitting techniques for URM. Proc. of 13t h International Brick and Block Masonry Conference, Amsterdam, 2004
  • [5] Abrams D., Smith T., Lynch J., Franklin S.; Effectiveness of rehabilitation on seismic behavior of masonry piers. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.133, No.l, 2007; p.32-43
  • [6] EhsaniM. R., Saadatmanesh H, Velazquez-Dimas J. I.; Behavior of retrofitted URM walls under simulated earthquake loading. Journal of Composites for Construction, Vol.3, No.3,1999; p.134-142
  • [7] Willis C. R., Seracino R., Griffith M. C; Out-of-plane strength of brick masonry retrofitted with horizontal NSM CFRP strips. Engineering Structures, Vol.32, No.2, 2010; p.547-555
  • [8] Takiyama N, Nagae T., Maeda H., Kitamura M., Yoshida N, Araki Y.; Cyclic out-of-plane flexural behaviour of masonry walls rehabilitated by inserting steel pins. Proc. Of the 14th WCEE, Beijing, 2008 Available at: http:/Avww.iitk.ac.in/niceeAvcee/article/14_Sll-015.PDF (Last accessed date: July 25, 2011)
  • [9] Shrestha K. C, Nagae T., Araki Y.\ Finite element modeling of cyclic out-of-plane response of masonry walls retrofitted by inserting inclined stainless steel bars. Journal of Disaster Research, Vol.6, No.l, 2011; p.36-43
  • [10] Yoshida N, Nagae T., Maeda H., Fukumoto S., Takiyama N, Shrestha K. C, Ibarada I., Araki Y.; Cyclic in-plane shear-flexural experiments of masonry walls with opening reinforced by inserting stainless pins: Part I and II. Proc. of Annual Meeting of Architectural Institute of Japan, C-2:963-964, 2009; p.967-968 (In Japanese)
  • [11] Modena C, Valuzzi M. R., Tongini F. T., Binda L.\ Design choices and intervention techniques for repairing and strengthening of the Monza cathedral bell-tower. Construction and Building Materials, Vol.16, 2002; p.385-395
  • [12] Valuzzi M. R., Binda L., Modena C; Mechanical behaviour of historic masonry structures strengthened by bed joints structural repointing. Construction and Building Materials, Vol.19, 2005; p.63-73
  • [13] Schultz A.E., Hutchinson R.S., Cheok G.C.; Seismic performance of masonry walls with bed joint reinforcement. Proc. of Structural Engineers World Congress, San Francisco, California, USA 1998
  • [14] Gouveia J. P., Lourenco P. B.; Masonry shear walls subjected to cyclic loading: Influence of confinement and horizontal reinforcement. Proc. Of tenth North American Masonry Conference, St. Louis, Missouri, USA, 2007
  • [15] Lourenco P.B., Rots J.G.; Multisurface interface model for analysis of masonry structures. ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol.123, No.7, 1997; p.660-668
  • [16] DIANA User's Manual Release 9.3, TNO DIANA BV, Delft, 2008
  • [17] ASTM, Annual Book of ASTM Standards. Section Four, Construction, Volume 04.05, Chemical- Resistant Nonmetallic Materials; Vitrified Clay Pipe; Concrete Pipe; Fiber-Reinforced Cement Products; Mortars and Grouts; Masonry; Precast Concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2007
  • [18] RILEM, RILEM Technical recommendations for the testing and use of construction materials, Taylor & Francis, New York, 1994
  • [19] Elshafie H, HamidA., NasrE.; Strength and stiffness of masonry shear walls with openings. TMS Journal, Vol.20, No.l, 2002; p.49-60
  • [20] Shrestha K. C, Pareek S., and Araki Y; Use of polymer- cement pastes as bonding agents for pinning retrofitting of masonry construction. Proc. of Japan Concrete Institute, Vol.33 No.l, 2011; p.1661-1666.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSL9-0064-0008
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.