Cyclic performance of frames with prestressed steel-concrete composite beams

摘要

Cet article présente une étude sur le comportement cyclique de châssis résistants au couple, fabriqués de poutres composites précontraintes en acier-béton et soumises à des déplacements cycliques alternés. Les patrons et les mécanismes de défaillance, le modèle d'hystérésis, la ductilité, la capacité de dissipation d'énergie, la dégradation de la rigidité et la capacité de rétablissement des déformations de deux cadres composites sont examinés. Un plus grand glissement pourrait être observé le long de la portée de la poutre du cadre comportant une poutre composite ordinaire par rapport au cadre comportant une poutre composite précontrainte. Un modèle d'hystérésis à quatre équations différentielles avec des membrures descendantes et deux axes de pivotement avec étranglement est proposé pour les deux cadres composites. Les essais montrent que les deux cadres mis à l'épreuve ont fait défaut lors de l'application d'un mécanisme d'oscillation latérale de la poutre dans le plan du cadre et que la poutre composite précontrainte a développé une capacité de rétablissement des déformations relativement élevée. La précompression appliquée dans la poutre composite contribuait un peu au comportement cyclique du cadre composite. Les études ont également montré que plus d'énergie est dissipée par le cadre ayant la poutre composite précontrainte que par le cadre avec la poutre composite ordinaire. nDocument Type: Research article%This paper presents a study of the cyclic performance of moment-resisting frames with prestressed steel-concrete composite beams subjected to cyclic displacement reversals. The failure patterns, failure mechanism, hysteretic model, ductility, energy dissipation capacity, stiffness degradation, and deformation-restoring capacity of two composite frames are discussed. Larger slip could be observed along the beam span of the frame with the common composite beam in comparison with the prestressed composite beam. A four-linear hysteretic model with descending branches and two pinching pivot points is proposed for the two composite frames. Tests show that both the test frames failed in a beam side-sway mechanism within the plane of the frame, and the frame with the prestressed composite beam develops relatively high deformation restoring capacity. The applied prestressing in the composite beam has a small contribution to cyclic behavior of the composite frame. Studies also show that more energy is dissipated by the frame with the prestressed composite beam than that with the common composite beam.