Modeling of Cyclic Behavior of Retrofitted Beam-Column Joint. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (PhD Dissertation) Final_Full_Edition-Working_AMH_-_Final.pdf Download (14MB) | Preview

Arabic Abstract

يعتتبر المفصل الرابط بين الجسر والعمود هو عنصر هام من الإطارات الخرسانة المسلحة من اجل استيعاب القوى الافقية( الززالية), ويجب أن تصمم هذه المفاصل بشكل صحيح من اجل التقلل قدر الامكان من حجم الدمار بعد تاثير الزلزال، وخاصة بالنسبة للتحميل الدوري، كما هو الحال مثلا عندما يتعرض الإطار لتحميل الزلزال وبالتالي اجبالر التصرف الانشائي للعمورد القوي والجسر الضعيف لتجنب انهيار المبنى. وقد تم مؤخرا الحيدث عن الزلزال المحتملة في مناطق منخفضة إلى معتدلة الزلزالية للمملكة العربية السعودية مخاوف من سلامة وضعف للمنشآت الخرسانية المسلحة، والتي لم يتم تصميمها حسب التعليمات المنصوص عليها في عملية التصميم الزلزالي. وتستند معظم المباني في هذه المناطق على التصميم ضد احمال الجاذبية والرياح والذي من شأنه أن يكون غير قابل للمقاومة في حالة حدوث الزلزال والتي يمكن أن تؤدي إلى خسائر في الأرواح والاضطراب الاقتصادي. والهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في سلوك المفاصل بين الجسر والعمود تحت تاثير الاحمال الدورية والساكنة عمليا. هذه المفاصل تمثل بناء المباني الموجودة في مناطق نشطة زلزاليا في المملكة العربية السعودية. وأيضا عن طريق استخدام النمذجة باستخدام برناج تحليل العناصر المحدودة و تشمل هذة النمذجة كل من نمذجة المفصل بدون استخام مادة الالياف الكربونبة والنمذجة عند تستخدام مادة الالياف الكربونية المستخدمة في المباني الخرسانية من اجل عملية تاهيلها ضد الزلازل. وقد تبين من الدراسة مدى التقارب بين العمل التجريبي والنمذجة باستخام برنامج العناصر المحدودة, حيث ان استخدام مادة الالياف الكربونية زاد من قدرة استيعاب المفصل بشكل ملموس

English Abstract

Reinforced Concrete (RC) moment resisting frame structures are commonly used for lateral load resisting systems. However, such structures have often suffered damages caused by earthquakes, including permanent damage and/or failure where Beam-Column Joints (BCJs) have been identified as the weakest link in such systems. If BCJs could regain their original shape and strength with a minimum repair after an earthquake then the problems associated with permanent damage could be mitigated. Also, in a seismically active area of Saudi Arabia, prior to 1990’s, most of the BCJs were constructed with seismic detailing with no shear reinforcement in the joint. This could result in the failure of these joints in the case of a seismic event. The objectives of this research, entitled “Modeling of Cyclic Behavior of Retrofitted Beam-Column Joint” were to investigate the behavior of BCJs under cyclic loadings for two scenarios: (1) Non-retrofitted normal reinforced concrete beam column joints, (2) CFRP wrapped externally around the existing RC BCJs for the purpose of retrofitting. Three types of Beam-Column Joints specimens were tested with different detailing reinforcement and retrofitted with CFRP sheet wrapped around the joint. A numerical modeling of joints with and without CFRP were also conducted by using finite element analysis software (ABAQUS) which helped to interpret the monitored behavior of BCJs through comparison with the numerical simulation and mechanistic models. The ABAQUS finite element software has the ability to model the nonlinear response of reinforced concrete member using Elasto-plastic-damage theory which simulates the cyclic and monotonic loading behavior of BCJs. These Beam-Column Joints are representative of existing detailed building in seismically active areas of Saudi Arabia.

Item Type:	Thesis (PhD)
Subjects:	Civil Engineering > Structural Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Al-Gadhib, Ali
Committee Co-Advisor:	Baluch, Mohammed
Committee Members:	Rahman, Muhammad Kalim and Al-Farabi, Sharif and Arif, Abul Fazal
Depositing User:	HALAHLA AB MOHAMMAD (g201004960)
Date Deposited:	07 Jul 2014 09:31
Last Modified:	01 Nov 2019 15:43
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139331