Continuous model mild steel beams under cyclic deflection

Abstract

The paper predicts the load response of a section in an indeterminate structure when subjected to cyclic reversals of the strain control type. In this particular case the structure consists of a three equal span, continuous, rectangular, model mild steel beam acted upon by a central load oscillating between predetermined deflection limits. The range of reversed central displacement may be symmetric or unsymmetric about the reference position. A Moment-Strain model is developed which predicts moment (load) variation with life N, delineating elastic or plastic response in the structure depending upon the imposed deflection range. In cases where the mean deformation was relatively large compared with the imposed deformation range, the structure displayed the ability to accommodate this input with little or no increase in the mean moment, thus reproducing the phenomenon of redistribution in a plastic hinge.

Résumé

On détermine ici le comportement sous charge d'une section d'une structure hyperstatique sous sollicitation alternée à déformation contrôlée. Dans ce cas particulier, la structure consiste en une poutre type d'acier doux rectangulaire continue à 3 travées égales soumise à une charge centrée qui varie entre les limites de fléchissement déterminées. Les valeurs des amplitudes de déplacement au centre peuvent être symétriques ou asymétriques par rapport au zéro. On a élaboré un modèle moment-déformation qui permet de prévoir les variations du moment (charges) et le nombre de cycles en durée et de définir ainsi la réponse élastique ou plastique de la structure en fonction des amplitudes imposées au fléchissement. Dans les cas où la déformation moyenne était relativement grande par rapport à l'intervalle des déformations imposées, la structure se révélait apte à y répondre par peu ou pas d'accroissement du moment moyen, reproduisant ainsi le phénomène de redistribution qui se produit dans une rotule plastique.