Bosiljkov, Vlatko Z.;Totoev, Yuri Z.;Nichols, John M.
Structural Engineering and Mechanics
/
제20권1호
/
pp.21-43
/
2005
Masonry is a composite non-homogeneous structural material, whose mechanical properties depend on the properties of and the interaction between the composite components - brick and mortar, their volume ratio, the properties of their bond, and any cracking in the masonry. The mechanical properties of masonry depend on the orientation of the bed joints and the stress state of the joints, and so the values of the shear modulus, as well as the stiffness of masonry structural elements can depend on various factors. An extensive testing programme in several countries addresses the problem of measurement of the stiffness properties of masonry. These testing programs have provided sufficient data to permit a review of the influence of different testing techniques (mono and bi-axial tests), the variations caused by distinct loading conditions (monotonic and cyclic), the impact of the mortar type, as well as influence of the reinforcement. This review considers the impact of the measurement devices used for determining the shear modulus and stiffness of walls on the results. The results clearly indicate a need to re-assess the values stated in almost all national codes for the shear modulus of the masonry, especially for masonry made with lime mortar, where strong anisotropic behaviour is in the stiffness properties.
Unnikrishnan, Sujatha;Narasimhan, Mattur C.;Venkataramana, Katta
Earthquakes and Structures
/
제5권1호
/
pp.67-81
/
2013
Laterite blocks are used for construction of masonry walls since ages in the South-western coastal areas of India. The south-west coastal areas of India lie in zone III of seismic zonation map of Indian code IS 1893-2002. In spite of the fact that laterite is the most favored masonry material in these regions of India, the structural performance of laterite masonry has not been systematically investigated. Again there are no previous studies addressing, in detail, the seismic performance of laterite masonry buildings. Now that these areas are becoming more and more important from point of view of trade and commerce, there is a need for a detailed research on the seismic response of laterite masonry structures located in these areas. The present paper reports the results of such a study of the seismic response of box-type laterite masonry structures. Time history analysis of these structures under El-Centro acceleration has been performed using commercial finite element software ANSYS. Effect of 'containment reinforcement' on the seismic response of box type laterite masonry structures has been evaluated.
Low rise masonry structures are relatively inexpensive and easier to construct compared to other types of structures such as steel and reinforced concrete buildings. However, masonry structures are relatively heavier and less ductile and more vulnerable to damages in earthquakes. In this research, a new innovative low-cost seismic isolator using steel rings (SISR) is employed to reduce the seismic vulnerability of masonry structures. FEA of a masonry structure, made of concrete blocks is used to evaluate the effect of the proposed SISR on the seismic response of the structure. Two systems, fixed base and isolated from the base with the proposed SISRs, are considered. Micro-element approach and ABAQUS software are used for structural modeling. The nonlinear structural parameters of the SISRs, extracted from a recent experimental study by the authors, are used in numerical modeling. The masonry structure is studied in two separate modes, fixed base and isolated base with the proposed SISRs, under Erzincan and Imperial Valley-06 earthquakes. The accelerated response at the roof level, as well as the deformation in the masonry walls, are the parameters to assess the effect of the proposed SISRs. The results show a highly improved performance of the masonry structure with the SISRs.
The comprehension and structural modeling of masonry constructions is fundamental to safeguard the integrity of built cultural assets and intervene through adequate actions, especially in earthquake-prone regions. Despite the availability of several modeling strategies and modern computing power, modeling masonry remains a great challenge because of still demanding computational efforts, constraints in performing destructive or semi-destructive in-situ tests, and material uncertainties. This paper investigates the shear behavior of masonry walls by applying a plane-stress FE continuum model with the Modified Masonry-like Material (MMLM). Epistemic uncertainty affecting input parameters of the MMLM is considered in a probabilistic framework. After appointing a suitable probability density function to input quantities according to prior engineering knowledge, uncertainties are propagated to outputs relying on gPCE-based surrogate models to considerably speed up the forward problem-solving. The sensitivity of the response to input parameters is evaluated through the computation of Sobol' indices pointing out the parameters more worthy to be further investigated, when dealing with the seismic assessment of masonry buildings. Finally, masonry mechanical properties are calibrated in a probabilistic setting with the Bayesian approach to the inverse problem based on the available measurements obtained from the experimental load-displacement curves provided by shear compression in-situ tests.
Zengin, Basak;Toydemir, Burak;Ulukaya, Serhan;Oktay, Didem;Yuzer, Nabi;Kocak, Ali
Structural Engineering and Mechanics
/
제67권6호
/
pp.579-585
/
2018
Masonry walls are of a complex (anisotropic) structure in terms of their mechanical properties. The mechanical properties of the walls are affected by the properties of the materials used in wall construction, joint thickness and the type of masonry bond. The carried-out studies, particularly in the seismic zones, have revealed that the most of the conventional masonry walls were constructed without considering any engineering approach. Along with that, large-scale damages were detected on such structural elements after major earthquake(s), and such damages were commonly occurred at the brick-joint interfaces. The aim of this study was to investigate the effect of joint thickness and also type of mortar on the mechanical behavior of the masonry walls. For this aim, the brick masonry walls were constructed through examination of both the literature and the conventional masonry walls. In the construction process, a single-type of brick was combined with two different types of mortar: cement mortar and hydraulic lime mortar. Three different joint thicknesses were used for each mortar type; thus, a total of six masonry walls were constructed in the laboratory. The mechanical properties of brick and mortars, and also of the constructed walls were determined. As a conclusion, it can be stated that the failure mechanism of the brick masonry walls differed due to the mechanical properties of the mortars. The use of bed joint thickness not less than 20 mm is recommended in construction of conventional masonry walls in order to maintain the act of brick in conjunction with mortar under load.
Masonry infills are normally considered as non-structural elements in design practice, therefore, the interaction between the bounding frame and the strength contribution of masonry infills is commonly ignored in the seismic analysis work of the RC frames. However, a number of typical RC frames with irregular distributed masonry infills have suffered from undesirable weak-story failure in major earthquakes, which indicates that ignoring the influence of masonry infills may cause great seismic collapse risk of RC frames. This paper presented the investigation on the risk of seismic collapse of RC frames with irregularly distributed masonry infills through a large number of nonlinear time history analyses (NTHAs). Based on the results of NTHAs, seismic fragility curves were developed for RC frames with various distribution patterns of masonry infills. It was found that the existence of masonry infills generally reduces the collapse risk of the RC frames under both frequent happened and very strong earthquakes, however, the severe irregular distribution of masonry infills, such as open ground story scenario, results in great risk of forming a weak story failure. The strong-column weak-beam (SCWB) ratio has been widely adopted in major seismic design codes to control the potential of weak story failures, where a SCWB ratio value about 1.2 is generally accepted as the lower limit. In this study, the effect of SCWB ratio on inter-story drift distribution was also parametrically investigated. It showed that improving the SCWB ratio of the RC frames with irregularly distributed masonry infills can reduce inter-story drift concentration index under earthquakes, therefore, prevent weak story failures. To achieve the same drift concentration index limit of the bare RC frame with SCWB ratio of about 1.2, which is specified in ACI318-14, the SCWB ratio of masonry-infilled RC frames should be no less than 1.5. For the open ground story scenario, this value can be as high as 1.8.
In reality, masonry infill modifies the seismic response of reinforced concrete (r.c.) frame structures by increasing the overall rigidity of structure which results in: increasing of total seismic load value, decreasing of deformations and period of vibration, therefore masonry infill frame structures have larger capacity of absorbing and dissipating seismic energy. The aim of the paper is to explore and assess actual influence of masonry infill on seismic response of r.c. frame structures, to determine whether it's justified to disregard masonry infill influence and to determine appropriate way to consider infill influence by design. This was done by modeling different structures, bare frame structures as well as masonry infill frame structures, while varying masonry infill to r.c. frame stiffness ratio and seismic intensity. Further resistance envelope for those models were created and compared. Different structures analysis have shown that the seismic action on infilled r.c. frame structure is almost always twice as much as seismic action on the same structure with bare r.c. frames, regardless of the seismic intensity. Comparing different models resistance envelopes has shown that, in case of lower stiffness r.c. frame structure, masonry infill (both lower and higher stiffness) increased its lateral load capacity, in average, two times, but in case of higher stiffness r.c. frame structures, influence of masonry infill on lateral load capacity is insignificant. After all, it is to conclude that the optimal structure type depends on its exposure to seismic action and its masonry infill to r.c. frame stiffness ratio.
Altin, Sinan;Kuran, Fikret;Anil, Ozgur;Kara, M. Emin
Structural Engineering and Mechanics
/
제30권6호
/
pp.651-664
/
2008
The purpose of this study is to develop a rehabilitation technique for heavily earthquake damaged masonry buildings. A full scale one storey masonry building with window and door openings was manufactured and tested on the shock table by applying increased amplitude free vibration up to the point where heavy earthquake damage was observed. Damaged test building was rehabilitated with vertical and diagonal steel straps and then tested again. The effectiveness of improvements obtained by the rehabilitation technique was investigated. Steel straps improved the lateral strength and stiffness of masonry walls and limited the lateral displacement of building. Stability of the masonry walls were also improved by the steel straps. Steel straps reduced the natural period of the earthquake damaged masonry building and prevented the failure of the building at the same amplitude of free vibration.
Experimental programs were accomplished to improve and evaluate the structural performance of test specimens, such as the hysteretic behavior, the maximum horizontal strength, crack propagation of and ductility etc. Test variables are restraining factors of frame, with or without masonry infilled wall, and masonry method Six reinforced concrete rigid frame and masonry infilled wall were tested and constructed in one-third scale size under vertical and cyclic loads simultaneously. Based on the test results, the following conclusions can be made. For masonry infilled wall with restraining factors of frame, maximum horizontal capacities were increased by 1.91~2.24 times in comparision with that of rigid frame. For masonry infilled wall with restraining factors of frame(IFWB-l~3), cumulated energy dissipation capacities wear increased by 1.35~l.60 times in comparision with that of masonry infilled wall(IFB-1) at final stage of testing.
Experimental programs were accomplished to improve and evaluate the structural performance of test specimens, such as hysteretic behavior, maximum horizontal strength, crack propagation, and ductility etc. Test variables are restraining factors of frame, with or without masonry infilled wall, and masonry method. Six reinforced concrete rigid frame and masonry infiiled wall were constructed and tested in one-third scale size under vertical and cyclic loads simultaneously. Based on the test results, the following conclusions can be made. For masonry infilled walls with restraining factors of frame, maximum horizontal capacities were increased by 1.26~2.24 times in comparision with that of rigid frame. For masonry infilled wall with restraining factors of frame(IFWB-1), cumulated energy dissipation capacities wear increased by 1.60 times in comparision with that of masonry infilled wall(IFB-1) at final stage of testing.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.