Damage of high-strength reinforced concrete columns under horizontal and vertical loading

Abstract

The global damage of the high-strength reinforced concrete columns is investigated experimentally. Two identical specimens with annular cross-section and spiral containment were designed and two tests up to failure for the both specimens were carried out at the LNEC shaking table facilities. The columns worked as plane cantilever beams under the action of the constant vertical concentrated force and time-dependent concentrated horizontal force. The global damage concept is based on stiffness degradation. A variation of the observed horizontal displacements and forces during experiments as well as evolution of damage are presented and considered in details. The results show that increase of loading values is dominating factor of the global damage.

Didelio stiprumo gelžbetonio kolonų globalūs pažeidimai tiriami eksperimentiškai. Du vienodi žiedinio skerspjūvio bandiniai, armuoti išilgine ir spiraline armatūra, buvo išbandyti naudojant vibracinį stalą, esantį Portugalijos nacionalinėje statybos laboratorijoje. Bandiniai buvo sukonstruoti taip, kad atitiktų vertikalios plokščiai lenkiamos gembės skaičiuojamąją schemą, kurios laisvajame gale pridėta pastovi vertikalioji ir kintama horizontalioji koncentruotos jėgos. Globalūs pažeidimai buvo vertinami kaip bendrojo standžio lenkimui degradacija. Eksperimento metu buvo registruojami vibracinio stalo ir bandinio viršūnės horizontalieji poslinkiai, tiesiogiai matuojama horizontalioji kintamoji jėga ir remiantis stebėjimo rezultatais apskaičiuojamas globalių pažeidimų rodiklis. Pateikiamos globalių pažeidimų indekso kitimo kreivės visose kolonų bandymo stadijose. Šios kreivės pakankamai gerai atspindi cikline apkrova veikiamos konstrukcijos pleišėjimo ir pažeidimų kaupimosi procesą.