Experimental study of reinforced masonry walls subjected to combined axial load and out-of-plane bending

摘要

Twelve reinforced masonry wall specimens with nominal dimensions of 2400mm× 800mm× 150mm were tested under eccentric compressive loading with varying eccentricity to thickness ratios, e/t, and end eccentricity ratios, e₁/e₂. Pinned-pinned support conditions resulted in a slenderness ratio of 17.1 for all specimens. Test results showed that the variation of ultimate load, P_u, and effective modulus of rigidity values, EI_eff, at failure depended on the type of failure mode, which was influenced by e/t and e₁/e₂ ratios and their interaction. Comparing ultimate loads obtained by test against those calculated using the EI_eff values from the Canadian standard CSA S304.1-04 and against the ones calculated using the EI_eff values proposed herein indicates that, while the moment magnifier method used in the current Canadian design standard to account for secondary effects is effective, the standard underestimates EI_eff values, especially in regions where compression-controlled failure tends to predominate and, thus, leads to a conservative design. However, the use of proposed EI_eff values in combination with the moment magnifier method provides estimations of ultimate loads in reasonably good agreement with test results.Douze échantillons de murs en maçonnerie armés mesurant 2400mm× 800mm× 150mm ont été soumis à des charges en compression excentrique dont les rapports excentricité/épaisseur, e/t, et les rapports d'excentricité des extrémités, e₁/e₂, variaient. Des conditions de soutien articulé-articulé ont donné un rapport d'élancement de 17,1 pour tous les échantillons. Les résultats des essais montrent que la variation dans la charge limite, P_u, et le module efficace de rigidité, EI_eff, à la rupture est associée aux modes de défaillance qui, à leur tour, sont influencés par les rapports e/t et e₁/e₂ et par l'interaction entre les deux. Une comparaison des charges limites obtenues lors des essais à celles calculées à l'aide des valeurs EI_eff de la norme canadienne CSA S304.1-04 et à celles calculées en utilisant les valeurs de EI_eff proposées dans la présente étude indique que, bien que la méthode d'amplification du moment dans la norme courante de calcul d'ouvrages en maçonnerie du Canada soit efficace pour tenir compte des effets secondaires, la norme sous-estime les valeurs de EI_eff, surtout dans les régions où la défaillance contrôlée par la compression a tendance à prédominer, ce qui mène donc à une conception conservatrice. L'utilisation des valeurs de EI_eff proposées, combinée à la méthode d'amplification du moment, donne des estimations des charges de rupture raisonnablement bien corrélées avec les résultats des essais.