Publication

Experimental Evaluation of Steel Columns under Seismic Hazard-Consistent Collapse Loading Protocols

Dimitrios Lignos
2021
Article
Résumé

This paper presents results from 21 large-scale experiments on steel columns that examined their collapse behavior as related to steel moment resisting frames (MRFs). The test specimens included wide-flange and square hollow structural shapes (HSS) and were tested until complete loss of their lateral load-carrying capacity. The test results suggest that the collapse rotations of steel columns under collapse protocols, representing near-fault events, are two to three times larger than those of their counterparts under standard symmetric cyclic protocols, regardless of the examined cross-sectional compactness. Conversely, when ground motion duration is an important seismic hazard characteristic, the collapse behavior of steel columns is reasonably traced with a standard symmetric cyclic protocol. It is shown experimentally that steel columns have an inherent reference energy dissipation capacity regardless of the employed loading history. Axial shortening attributable to local buckling is up to 10 times larger in interior than in end columns, which leads to differential axial shortening within a steel MRF story even at modest lateral drift demands during subduction zone seismic events. The test data underscore that the formation of local buckling at a column's fixed end caps the strain demands at about 1% near complete joint penetration welds between the column and the base plate, even when the transient axial load demand becomes tensile. Simpler welds may provide adequate ductility in steel columns featuring cross sections near the compactness limits for highly ductile members according to current design standards. It is shown that the estimated rotations by current ASCE 41 acceptance criteria for collapse prevention are 5-10 times smaller than the measured collapse rotations, even for columns with moderately compact profiles. (C) 2021 American Society of Civil Engineers.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (35)
Capacitor types
Capacitors are manufactured in many styles, forms, dimensions, and from a large variety of materials. They all contain at least two electrical conductors, called plates, separated by an insulating layer (dielectric). Capacitors are widely used as parts of electrical circuits in many common electrical devices. Capacitors, together with resistors and inductors, belong to the group of passive components in electronic equipment.
Flambage
thumb|Flexion sous un effort de compression. Le flambage ou flambement est un phénomène d'instabilité d'une structure élastique qui pour échapper à une charge importante exploite un mode de déformation non sollicité, opposant moins de raideur à la charge. La notion de flambement s'applique généralement à des poutres élancées qui lorsqu'elles sont soumises à un effort normal de compression, ont tendance à fléchir et se déformer dans une direction perpendiculaire à l'axe de compression (passage d'un état de compression à un état de flexion) ; mais elle peut aussi s'appliquer par exemple à des lames de ressort sollicitées en flexion qui se déversent en torsion pour échapper à la charge.
Rotation stellaire
vignette|280px|Cette illustration montre le renflement équatorial de l'étoile Achernar causé par sa rotation rapide. La rotation stellaire désigne la rotation d’une étoile autour de son axe. La vitesse de rotation peut être mesurée par le spectre de l’étoile ou en chronométrant différentes caractéristiques visibles à sa surface. Puisque les étoiles ne sont pas des corps solides, elles sont sujettes à la rotation différentielle. Ainsi, l’équateur de l’étoile peut tourner avec une vitesse angulaire différente de celle des plus hautes latitudes, ce qui peut produire un par effet centrifuge.
Afficher plus
Publications associées (34)

A Softening Constitutive Law and Gradient-Inelastic Fiber-Based Element for 3-Dimensional Frame Simulations Under Seismic Excitations

Diego Isidoro Heredia Rosa

Steel frame structures are essential components of modern infrastructure. Understanding their behavior under seismic loading is critical for ensuring public safety and minimizing damage that occurs during earthquakes. To accurately predict the response of ...
EPFL2024

Full-Scale Experiments of Cyclically Loaded Welded Moment Connections with Highly Dissipative Panel Zones and Simplified Weld Details

Dimitrios Lignos, Andronikos Skiadopoulos

This paper presents the experimental results of two welded unreinforced flange-welded web (WUF-W) beam-to-column connections that defy the current design paradigm of prequalified welded connections. The proposed WUF-W connections feature customized beveled ...
2023

Experimental Investigation of Instability-Free Welded Moment Connections With Simplified Weld Details

Dimitrios Lignos, Andronikos Skiadopoulos

In capacity designed steel moment resisting frames, inelastic deformations are mostly concentrated in the steel beams and the column fixed ends of the first story. This design concept limits the participation of the column web’s panel zone in the energy di ...
2023
Afficher plus
MOOCs associés (2)
L'Art des Structures I - Câbles et arcs [retired]
Ce cours présente les principes du fonctionnement, du dimensionnement et de la conception des structures. L'approche est basée sur une utilisation de la statique graphique et traite en particulier des
L'Art des Structures I - Câbles et arcs
L'art des structures propose une découverte du fonctionnement des structures porteuses, telles que les bâtiments, les toitures ou les ponts. Ce cours présente les principes du dimensionnement et les s

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.