The purpose of this paper is to provide an experimental and analytical study on the reinforced large diameter pretensioned high strength concrete (R-LDPHC) pile. R-LDPHC pile was reinforced with infilled concrete, longitudinal, and transverse rebar to increase the flexural and shear strength of conventional large diameter PHC (LDPHC) pile without changing dimension of the pile. To evaluate the shear and flexural strength enhancement effects of R-LDPHC piles compared with conventional LDPHC pile, a two-point loading tests were conducted under simple supported conditions. Nonlinear analysis on the basis of the conventional layered sectional approach was also performed to evaluate effects of infilled concrete and longitudinal rebar on the flexural strength of conventional LDPHC pile. Moreover, ultimate strength design method was adopted to estimate the effect of transverse rebar and infilled concrete on the shear strength of a pile. The analytical results were compared with the results of the bending and shear test. Test results showed that the flexural strength and shear strength of R-LDPHC pile were increased by 2.3 times and 3.3 times compared to those of the conventional LDPHC pile, respectively. From the analytical study, it was found that the flexural strength and shear strength of R-LDPHC pile can be predicted by the analytical method by considering rebar and infilled concrete effects, and the average difference of flexural strength between experimental results and calculated result was 10.5% at the ultimate state.
Han Min Ki;Lee Hye Yeon;Kim Hyo Jin;Lee Kab Weon;Choi Chang Sik;Yun Hyun Do
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2005.11a
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pp.73-76
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2005
This paper discussed finite element method(FEM) models of the reinforced concrete frame retrofitted with cast-in plate infilled shear wall and analysed under constant axial and monotonic lateral load using ABAQUS. Detailed finite element models are created by studying the monotonic load response of the designed connection of reinforced concrete frame and cast-in plate infilled shear wall. The developed models account for the effect of material inelasticity, concrete cracking, geometric nonlinearity and bond-slip of steel, frame and infilled shear wall. In order to verify the proposed FEM, this study behaved analysis considered a diagonal reinforced steel. The analytical results compared with the experimental results.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1997.10a
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pp.513-518
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1997
In this study, nine reinforced concrete infilled frames involved bare frames were tested during vertical and cyclic loads simultaneously. This test programs were carried to investigate the horizontal strength and the crack propagation in variance with hoop reinforcement ratio. All specimens were modeling in one-third scale size. In this experimental program structural performance of reinforced concrete shear wall were focus at connection types. Based on the test results, the following conclusions are made. In the boundary column member of reinforced concrete shear wall, increasing the ratio of hoop bar in two or three times, in the fully babel type, the shear and horizontal strength of specimens were increased 1.1-1.2 times than that of fully rigid frame. And infilled shear wall specimen were increased 1.17-1.27 times than that. Fully rigid babel type shear wall specimens were increased 5.7~8.0 times, and infilled shear wall specimens were increased about 4.0~5.6 times than that of infilled shear wall specimens.
The main objective of this study was to investigate the seismic behavior of damaged reinforced concrete frames rehabilitated by introducing cast in place reinforced concrete infills. Four bare and five infilled frames were constructed and tested. Each specimen consisted of two (twin) 1/3-scale, one-bay and two-story reinforced concrete frames. Test specimens were tested under reversed-cyclic lateral loading until considerable damage occurred. RC infills were then introduced to the damaged specimens. One bare specimen was infilled without being subjected to any damage. All infilled frames were then tested under reversed-cyclic lateral loading until failure. While some of the test frames were detailed properly according to the current Turkish seismic code, others were built with the common deficiencies observed in existing residential buildings. The variables investigated were the effects of the damage level and deficiencies in the bare frame on the seismic behavior of the infilled frame. The deficiencies in the frame were; low concrete strength, inadequate confinement at member ends, 90 degree hooks in column and beam ties and inadequate length of lapped splices in column longitudinal bars made above the floor levels. Test results revealed that both the lateral strength and lateral stiffness increased significantly with the introduction of reinforced concrete infills even when the frame had the deficiencies mentioned above. The deficiency which affected the behavior of infilled frames most adversely was the presence of lap splices in column longitudinal reinforcement.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1999.10a
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pp.403-406
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1999
Although infilled wall considered as a non-structural element, the infilled applied in reinforced concrete frame structural systems represents an important element influencing the behaviour and the stability of a structure under seismic effect. This research is performed an experimental investigation of gravity-load designed single-stroy, single-bay, low-rise nonseismic moment-resisting reinforced concrete frame 2 dimension specimens to evaluate the effect of seismic capacity. For pseudo static test, it was manufactured one half scale specimens of two types (Bare Frame, Infilled Frame) based on typical building. The results of these experiments provided regarding the global as well as the local responses of 1) Crack pattern and failure modes, 2) Stiffness, strength.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1999.04a
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pp.513-518
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1999
The objective of this experiment is to observe the elastic and inelastic behaviors of high-rise reinforced concrete frame with infilled masonry. To do this a building frame designed according to Korean seismic code and detailed in the Korean conventional manner was selected. An 1:12 scale plane masonry-infilled frame model was manufactured according to similitude law. Push-over test were performed under the roof displacement control. To simulate the earthquake effect, the lateral force distribution was maintained to be an inversed triangular by using whiffle tree. From the tests, story displacements, lateral story forces, local plastic rotations and the relations between inter-story drift versus story shear are obtained. Based on the test results, conclusions on the characteristics of the elastic and inelastic behaviors of a high-rise reinforced concrete frame with infilled masonry are drawn.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2003.05a
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pp.439-444
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2003
The response of a 1:5 scale 3-story masonry-infilled RC frame which was designed only for gravity loads were simulated by using a nonlinear analysis program, RUAUMOKO 2D. The objective of this study is to understand behavior of masonry-infilled panel and to verify the correlation between the experimental and analytical responses of a masonry-infilled RC frame. It is concluded from this comparison that the strength, stiffness and local behavior of the structure can be predicted with some reliability using this macro-model.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.35
no.1
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pp.9-17
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2015
Interface behavior of concrete-infilled steel tube (CFT) was investigated based on the experimental observations and numerical analyses. Laboratory tests were performed for twelve CFTs that consisted of two different cases of diameters where each diameter case was composed of three different cases of shear span length. Thereby, diameter and shear span parameters were considered to prove the question of whether there exists interface slip between steel tube and infilled-concrete. Confining effect of steel tube to infilled concrete was also investigated by measuring lateral strain as well as longitudinal strain. Based on the study, it was concluded that confining effect of steel tube to infilled-concrete is not influential under flexural loading and therefore, the sectional analysis is an effective way to estimate the flexural strength of CFT.
In many structures, the masonry infill panels have been used for architectural reasons and their influence on the structure is often ignored by engineers. However, it has been recognized that the presence of masonry infills may debates. Recently, the pushover analysis technique is used for the prediction of the inelastic behaviors of structures in the seismic evaluation of existing buildings. However, the reliability of this analysis method has not been fully checked with the test results, particularly in the case of masonry-infilled frames. The objective of this study is to verify the correlation between the experimental and analytical reponses of a high-rise masonry-infilled reinforced concrete frame using DRAIN-2DX program and the test results performed previously. It is concluded from this comparison that the strength and stiffness of members can be predicted with quite high reliability while the ductility capacity of members can not be described reasonably.
Under constant and cyclic axial compression, square composite short columns reinforced with Self Compacting Concrete (SCC) added with scrap rubber infilled inside steel tubes and with different types of concrete were cast and tested. The test is carried out to find the effectiveness of utilizing an aggregate manufactured from industrial waste and to address the problems associated with the need for alternative reinforcements along with waste management. The main testing parameters are the type of concrete, the effect of fiber inclusion, and the significance of rubber-infilled steel tubes. The failure modes of the columns and axial load-displacement curves of the steel tube-reinforced columns were all thoroughly investigated. According to the test results, all specimens failed due to compression failure with a longitudinal crack along the loading axis. The fiber-reinforced column specimens demonstrated improved ductility and energy absorption. In comparison to the normal-weight concrete columns, the lightweight concrete columns significantly improved the axial load-carrying capacity. The addition of basalt fiber to the columns significantly increased the yield stress and ultimate stress to 9.21%. The corresponding displacement at yield load and ultimate load was reduced to 10.36% and 28.79%, respectively. The precision of volumetric information regarding the obtained crack quantification, aggregates, and the fiber in concrete is studied in detail through image processing using MATLAB environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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