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Effects of the Loading History on the Local Buckling Behavior and Failure Mode of Welded Beam-to-Column Joints in Moment-Resisting Steel Frames / Castiglioni, Carlo A. in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N°6 (Juin 2005) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°6 (Juin 2005) . - 568-585 p. Titre : Effects of the Loading History on the Local Buckling Behavior and Failure Mode of Welded Beam-to-Column Joints in Moment-Resisting Steel Frames Titre original : Effets de l'Histoire de Chargement sur le Comportement et le Mode de Défaillance de Boucle Locaux des Joints Soudés de Faisceau-à-Colonne dans les Armatures en Acier de Résistance Type de document : texte imprimé Auteurs : Castiglioni, Carlo A., Auteur Article en page(s) : 568-585 p. Note générale : Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Ductility  Earthquake  Failure  mode  Loading  history  Buckling  Numerical  models  Steel  frames  Ductilité  Tremblement  de  terre  Seime  Modes  de  défaillance  Histoire  de  chargement  Boucle  Modèles  numériques  Armatures  en  acier Résumé : The Cyclic behavior of Welded beam-to-column joints for moment-resisting steel frames was assessed by constant amplitude cyclic quasi-sattic tests. reanalysis of the results showed that the failure mode of the joints strongly depends on cycle amplitude. A Premature brittle failure of the welds may occur if the cycle amplitude is not large enough to cause local buckling of beam flanges. Influence of both flange and web slenderness ratios on local buckling behavior, investigated through an experimental parametric study, is discussed. Four tests, carried out adopting different variable amplitude displacement histories, confirmed that isolated large amplitude cycles have beneficial effects on the joint response, extending its life; on the contrary, many large cycles clustered together endanger the seismic performance of beam-to-column joints. Numerical analysis allowed interpretation of the experimental data in terms of local stresses and strains. For "large amplitude" cycles numerical results indicate a local state of strain causing a progressive collapse for low-cycle fatigue while, in case of "small amplitude" cycles, brittle failure mode is due to the ratcheting of material. Le comportement cyclique des joints soudés de faisceau-à-colonne des armatures en acier derésistance a été évalué par les essais quasi-sattic cycliques d'amplitude constante que le reanalysis des résultats a prouvé que le mode de défaillance des joints dépend fortement de l'amplitude de cycle. Une rupture fragile prématurée des soudures peut se produire si l'amplitude de cycle n'est pas assez grande pour causer la boucle locale des brides de faisceau. L'influence de la bride et des rapports de slenderness d'enchaînement sur le comportement de boucle local, étudiée par une étude paramétrique expérimentale, est discutée. Quatre essais, effectués adoptant différentes histoires variables de déplacement d'amplitude, confirmées que les grands cycles d'isolement d'amplitude ont des effets bénéfiques sur la réponse commune, prolongeant sa vie ; au contraire, beaucoup de grands cycles groupés ensemble mettent en danger l'exécution séismique des joints de faisceau-à-colonne. L'analyse numérique a permis l'interprétation des données expérimentales en termes d'efforts et contraintes locaux. Pour des cycles d'"grande amplitude" en cas de résultats numériques indiquez un état local de contrainte causant un effondrement progressif pour la fatigue de bas-cycle tandis que, la "petite amplitude" fait un cycle, mode de défaillance fragile est dû à ratcheting du matériel. En ligne : castigli@stru.polimi.it [article] Effects of the Loading History on the Local Buckling Behavior and Failure Mode of Welded Beam-to-Column Joints in Moment-Resisting Steel Frames = Effets de l'Histoire de Chargement sur le Comportement et le Mode de Défaillance de Boucle Locaux des Joints Soudés de Faisceau-à-Colonne dans les Armatures en Acier de Résistance [texte imprimé] / Castiglioni, Carlo A., Auteur . - 568-585 p. Génie Civil, Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°6 (Juin 2005) . - 568-585 p. Mots-clés : Ductility  Earthquake  Failure  mode  Loading  history  Buckling  Numerical  models  Steel  frames  Ductilité  Tremblement  de  terre  Seime  Modes  de  défaillance  Histoire  de  chargement  Boucle  Modèles  numériques  Armatures  en  acier Résumé : The Cyclic behavior of Welded beam-to-column joints for moment-resisting steel frames was assessed by constant amplitude cyclic quasi-sattic tests. reanalysis of the results showed that the failure mode of the joints strongly depends on cycle amplitude. A Premature brittle failure of the welds may occur if the cycle amplitude is not large enough to cause local buckling of beam flanges. Influence of both flange and web slenderness ratios on local buckling behavior, investigated through an experimental parametric study, is discussed. Four tests, carried out adopting different variable amplitude displacement histories, confirmed that isolated large amplitude cycles have beneficial effects on the joint response, extending its life; on the contrary, many large cycles clustered together endanger the seismic performance of beam-to-column joints. Numerical analysis allowed interpretation of the experimental data in terms of local stresses and strains. For "large amplitude" cycles numerical results indicate a local state of strain causing a progressive collapse for low-cycle fatigue while, in case of "small amplitude" cycles, brittle failure mode is due to the ratcheting of material. Le comportement cyclique des joints soudés de faisceau-à-colonne des armatures en acier derésistance a été évalué par les essais quasi-sattic cycliques d'amplitude constante que le reanalysis des résultats a prouvé que le mode de défaillance des joints dépend fortement de l'amplitude de cycle. Une rupture fragile prématurée des soudures peut se produire si l'amplitude de cycle n'est pas assez grande pour causer la boucle locale des brides de faisceau. L'influence de la bride et des rapports de slenderness d'enchaînement sur le comportement de boucle local, étudiée par une étude paramétrique expérimentale, est discutée. Quatre essais, effectués adoptant différentes histoires variables de déplacement d'amplitude, confirmées que les grands cycles d'isolement d'amplitude ont des effets bénéfiques sur la réponse commune, prolongeant sa vie ; au contraire, beaucoup de grands cycles groupés ensemble mettent en danger l'exécution séismique des joints de faisceau-à-colonne. L'analyse numérique a permis l'interprétation des données expérimentales en termes d'efforts et contraintes locaux. Pour des cycles d'"grande amplitude" en cas de résultats numériques indiquez un état local de contrainte causant un effondrement progressif pour la fatigue de bas-cycle tandis que, la "petite amplitude" fait un cycle, mode de défaillance fragile est dû à ratcheting du matériel. En ligne : castigli@stru.polimi.it