Author： Shek Katherine K.-W. Bartlett F. M.
Publisher： NRC Research Press
ISSN： 1208-6029
Source： Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.35, Iss.12, 2008-12, pp. : 1375-1387
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Abstract
Compression members in steel bridges designed before 1960 may be deficient according to current design code requirements and so require strengthening. This paper explores the response of steel wide-flange columns reinforced with new steel flange cover plates, accounting for: residual and locked-in dead-load stresses; different yield strengths of the original W shape and the new cover plates; initial out-of-straightness; and load eccentricity at the member ends. A refined numerical analysis model is formulated and validated that computes the compressive resistance from principles of equilibrium, compatibility, and force-deformation relationships. Parametric studies conducted indicate that the capacity of the reinforced column is relatively insensitive to the magnitude of the locked-in dead-load stress in the original member, and that the strong axis capacity is insensitive to the magnitude of the residual stresses in the original member. A preliminary approach for designing strengthening for these members is presented and illustrated with an example calculation.Les éléments en compression des ponts en acier conçus avant 1960 peuvent être inadéquats selon les exigences du code de conception actuel; ils auraient donc besoin d’être renforcés. Cet article examine la réponse des colonnes en poutres d’acier à brides, renforcées de nouvelles plaques d’acier de recouvrement, tenant compte des contraintes statiques résiduelles, des contraintes permanentes, des différentes limites d’élasticité du profilé original en forme de W et les nouvelles plaques de recouvrement des brides, la non-linéarité initiale et l’excentricité des charges aux extrémités des éléments. Un modèle d’analyse numérique perfectionné est préparé et validé; il calcule la résistance à la compression à partir des principes d’équilibre, de compatibilité et de relations contrainte-déformation. Des études paramétriques effectuées indiquent que la capacité de la colonne renforcée est relativement insensible à l’amplitude de la charge statique permanente dans l’élément original, et que la capacité de l’axe majeur est insensible à l’amplitude de la charge résiduelle dans l’élément original. Une approche préliminaire à la conception du renforcement pour ces éléments est présentée et illustrée par un exemple de calcul.
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