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High Ductility (high + ductility)

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Selected Abstracts

Inelastic deformation response of SDOF systems subjected to earthquakes

EARTHQUAKE ENGINEERING AND STRUCTURAL DYNAMICS, Issue 3 2002
Rafael Riddell
Abstract Performance-based seismic design requires reliable methods to predict earthquake demands on structures, and particularly inelastic deformations, to ensure that specific damage-based criteria are met. Several methods based on the response of equivalent linear single-degree-of-freedom (SDOF) systems have been proposed to estimate the response of multi-degree-of-freedom structures. These methods do not offer advantages over the traditional Veletsos,Newmark,Hall (VNH) procedure, indeed, they have been shown to be inaccurate. In this study, the VNH method is revised, considering the inelastic response of elastoplastic, bilinear, and stiffness-degrading systems with 5% damping subjected to two sets of earthquake ground motions. One is an ensemble of 51 earthquake records in the Circumpacific Belt, and the other is a group of 44 records in California. A statistical analysis of the response data provides factors for constructing VNH inelastic spectra. Such factors show that the ,equal-displacement' and ,equal-energy' rules to relate elastic and inelastic responses are unconservative for high ductilities in the acceleration- and velocity-sensitive regions of the spectrum. It is also shown that, on average, the effect of the type of force,deformation relationship of non-linear systems is not significant, and responses can be conservatively predicted using the simple elastoplastic model. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. [source]

Verallgemeinerungsfähige Merkmale und Besonderheiten des Sprühkompaktierens

MATERIALWISSENSCHAFT UND WERKSTOFFTECHNIK, Issue 1 2003
K. Bauckhage
Sprayforming; Modelling Microstructure; Geometry Abstract Dadurch, daß beim Sprühkompaktieren die schnelle Erstarrung und Abkühlung des Materials das Ausmaß von Entmischungen eindämmen, können Makroseigerungen unterbunden und Anreicherungen an den Korngrenzen deutlich verringert werden. Ferner wird das Risiko der Lunker- und Warmrißbildung durch den Impuls des Massetransportes während des Kompaktiervorganges stark reduziert. Dies bedeutet, daß solche Materialien, die bspw. beim Gießen zu starker Seigerung neigen und besonders anfällig für die Lunkerbildung und/oder Warmrißbildung sind sowie bei Umformverfahren zur Zeilenbildung von Carbiden, Nitriden oder Sulfiden neigen, mit Hilfe des Sprühkompaktierens im Freiformverfahren mit großen Abmaßen chemisch homogen und fehlerfrei herstellbar werden. Ein besonderes Merkmal sprühkompaktierter Deposits ist ihr feines Gefüge und ihre vergleichsweise hohe Duktilität. Die Besonderheiten des neuartigen Urformverfahrens werden anhand von Beispielen erläutert. Characteristic Features and Specific Qualifications of the Sprayforming Process to be Generalized The solidification and cooling process of spray formed materials predominates the extent of any segregation and separation process, which is conducive to avoid macro-segregation and to diminish concentration of alloying components at the grain boundaries. The risk of coarse porosity or of hot cracking is reduced significantly by the momentum of the mass flow during spray deposition. This means that those materials which e.g. during the casting process tend to establish strong segregation effects and cavities and/or hot cracks as well as those which tend to create filaments of carbides, nitrides or sulphides during rolling can be generated by the spray forming process in large dimensions with chemical homogeneity and without any of those defects. A characteristic feature of spray formed materials is the fine equiaxed grain structure and the high ductility. Specific features of this new free forming process will be discussed. [source]

Knotengestaltung hybrider Fachwerkkonstruktionen , Entwicklung neuartiger Tragwerkskonzepte unter Verwendung von Ultrahochleistungsbeton (UHFB)

BAUTECHNIK, Issue 5 2006
Nguyen Viet Tue Prof. Dr.-Ing. habil.
Fachwerkkonstruktionen zählen zu den leistungsfähigsten raumbildenden Strukturen der Baugeschichte. Rein normalkraftbeanspruchte Bauteile zeichnen sich vor allem durch minimalen Werkstoffaufwand aus. Die Einsatzgebiete von Fachwerken sind so vielgestaltig wie deren Ausführungsformen selbst. Gerade in den letzten Jahren gewinnen Fachwerkkonstruktionen z. B. beim Bau transparenter Hochhäuser oder für Stadien und Veranstaltungsarenen und vereinzelt auch wieder im Brückenbau, verstärkt an Bedeutung. Mit finanzieller Unterstützung der Bilfinger | Berger AG wurde an der Universität Leipzig ein stabförmiges Verbundbauteil aus einem stahlummantelten ultrahochfesten Beton entwickelt. Das neue Tragelement kennzeichnet sich durch seine hohe Tragfähigkeit unter Druckbeanspruchung sowie großer Duktilität. Dieser hybride Verbundstab stellt, einschließlich einer innovativen Knotenlösung, eine sinnvolle, wirtschaftliche und vor allem architektonisch ansprechende Alternative zu den herkömmlich konstruierten Fachwerken, dar. In diesem Beitrag wird über die Besonderheiten dieser Konstruktionsform sowie über die Entwicklung geeigneter Knoten berichtet. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) Design of joints for hybrid truss structures. Truss constructions belong to the most efficient spatial structures in building history. Purely longitudinal stressed members are characterized by a minimum material expense. The application areas of truss members are as multiform as their embodiment. Recently, truss constructions increase importance due to their application within transparent tall buildings, stages, arenas, bridges etc. With the financial support of Bilfinger | Berger AG, at the University of Leipzig a bar-shaped composite member was developed using a steel-encased Ultra High Performance Concrete (UHPC). This new structural member is distinguished by its high load carrying capacity under compression stress as well as high ductility. Including an innovative joint solution, this hybrid composite bar is a reasonable, economic, and above all, an architectural appealing alternative to a conventionally designed truss structure. In the following contribution, some features of this member and the development of appropriate joints are described. [source]

Zur Momentenumlagerung in Elementdecken mit Gitterträgern

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 12 2006
Rüdiger Beutel Dr.-Ing.
Elementdecken aus vorgefertigten Stahlbetonplatten mit Gitterträgern und aufbetonierter Ortbetonschicht werden bei einem zusätzlichen Nachweis der Verbundfuge wie Ortbetondecken bemessen. Während nichtlineare und plastische Bemessungsverfahren in bauaufsichtlichen Zulassungen für Gitterträger derzeit aufgrund mangelnder Erfahrung ausgeschlossen sind, ist eine lineare Schnittgrößenermittlung mit nachträglicher begrenzter Momentenumlagerung wie bei Ortbetondecken möglich. Für Momentenumlagerungen von 30% muß nach DIN 1045-1 hochduktiler Betonstahl für die Biegezugbewehrung verwendet werden. Wenngleich DIN 1045-1 hierbei normalduktilen Betonstahl für Gitterträger nicht ausschließt, ist die notwendige Rotationsfähigkeit sicherzustellen. Vier Versuche am Institut für Massivbau der RWTH Aachen haben gezeigt, daß auch mit Gitterträgern aus normalduktilem Betonstahl große plastische Rotationen möglich sind, ohne daß eine Reduktion der Querkrafttragfähigkeit festzustellen war. Moment Redistribution in Precast Plates with Lattice Girders Semi precast slabs consist of precast plates with lattice girders and an in-situ concrete topping. The structural behaviour is nearly equivalent to monolithic slabs. However, the shear capacity at the interface between precast element and concrete topping has to design thoroughly. Although technical approvals of lattice girders do not allow non-linear analysis due to insufficient experience, a linear elastic analysis with limited moment redistribution is permitted. For a moment redistribution of 30% the use of class B (high ductility) reinforcement is required according to DIN 1045-1. Hereby, a sufficient rotation capacity has to be ensured for both bending reinforcement and lattice girder, too. Beam tests with lattice girders of class A (normal ductility) reinforcing steel have performed at the institute of structural concrete at RWTH Aachen University revealed high plastic rotations without reducing the shear capacity. [source]