Resistance to LTB of steel bridge girders

Lateral torsional buckling (LTB), a complex phenomenon of instability, occurs when a beam is solicited by a bending force. In the area of steel and composite bridges girders which are characterised by slender plate girders, few experimental and theoretical studies exist in order to evaluate their structural security particularly with respect to LTB. Therefore, bridge girder resistance models refer to those existing for beams destined for buildings, by applying nevertheless a high level of conservatism. Steel bridge girders are three-dimensional structures, the behaviour of which is influenced by a number of parameters such as: cross bracing, variable geometry of cross sections, loading effects or even aspects related to manufacturing and to material. In fact, the manufacturing procedure of plate girders consists of flame cutting and then welding thin web to thick steel sheets. This results in geometric imperfections on the elements as well as in residual stresses inside the material, the effect of which on the behaviour of the structure is not to be neglected. This paper presents the actual results of experimental and theoretical studies carried out on the subject of LTB of steel bridge girders

Stress distribution at the load introduction point of glass plates subjected to compression

p. 822-830Often a crucial place in glass design is the point of load introduction where a high in-plane compression load is introduced in the glass. In this case, the common hypothesis that glass fails when the tensile stresses reach their tensile strength, seems not to be true. More specifically, at the load introduction point, a complex two-dimensional stress state takes place and the glass failed at tensile stress levels far below its tensile strength. To study these phenomena, laboratory investigations and numerical simulations of glass plates with a low slenderness (to avoid stability problems), subjected to in-plane compressive loads introduced through boreholes by point fixing devices, were conducted. At the load introduction point (contact point), maximal principal compressive stresses occurred. Due to Poisson's effect, perpendicularly to this compressive stresses the maximal principal tensile stresses took place. At a certain distance from the load introduction point, the compressive stresses became constant over the glass width while the tensile stresses disappeared. Parametric investigation studied the influence of boreholes distance on the stress distribution at the contact point. For distances larger than the glass panel width, the stress distribution remained unchanged, while for distances smaller than the panel width, a significant influence was recognised.Mocibob, D.; Belis, J.; Crisinel, M.; Lebet, J. (2010). Stress distribution at the load introduction point of glass plates subjected to compression. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/694

Résistance au déversement des poutres métalliques de pont

Le déversement est un phénomène complexe d’instabilité qui intervient lorsqu’une poutre est sollicitée par un effort de flexion. De nombreuses recherches expérimentales et théoriques, dont les résultats servent de bases aux normes actuelles de la construction en acier, ont été effectuée jusqu’à présent pour évaluer la résistance des poutres métalliques du bâtiment principalement. Ces poutres se composent de profilés laminés et de certains types de profilés composés-soudés dont les élancements des sections sont limités. En ce qui concerne le domaine des poutres de ponts métalliques et mixtes, caractérisé par des sections composées-soudées élancées, peu d’études expérimentales et théoriques existent pour évaluer leur sécurité structurale en particulier par rapport au déversement. Par conséquent, les modèles de résistance des poutres de pont se réfèrent à ceux existant pour les poutres de bâtiment mais en appliquant un degré de sécurité élevé. Les poutres métalliques de pont sont des structures de l’espace dont le comportement est influencé par de nombreux paramètres tels que : les entretoises, la géométrie variable des sections, l’effet des charges, ou encore les aspects liés à la fabrication et au matériau. En effet, le processus de fabrication des poutres composées-soudées s’effectue par oxycoupage puis soudage de tôles épaisses en acier. Cela a pour conséquence de créer des imperfections géométriques sur les éléments ainsi que des contraintes résiduelles dans le matériau dont l’effet sur le comportement de la structure n’est pas négligeable. L’ensemble de ces paramètres montre que l’étude de la résistance au déversement de ce type de poutre ne peut pas être effectuée à l’aide de méthode d’investigation simple. Cet article présente les résultats actuels des études menées sur le sujet du déversement des poutres métalliques de pont dans le cadre du projet de recherche AGB 2008/004. La section 2 résume l’état des normes Suisse et Européenne en matière de résistance au déversement en comparant les différentes courbes de réduction. La section 3 présente les résultats expérimentaux relatifs aux contraintes résiduelles et aux imperfections géométriques. Ces résultats sont ensuite repris dans la section 4 dédiée à la mise au point d’un modèle numérique pour les analyses par éléments finis. Les résultats des études numériques sont présentés dans la section 5 qui met en évidence l’effet des contraintes résiduelles et des imperfections géométriques sur la résistance au déversement

Mechanical Modelling of In-Plane Loaded Glass Panes

Glass panes are increasingly being used to the stabilization of one storey buildings by acting as shear walls and thus replacing conventional bracings. This is the case of glass pavilions and some timber or steel frames or facades. The behaviour of such structural systems mainly depends on the stiffness of the connections. This research focuses on the prediction of the in-plane structural behaviour of steel and timber frames with a single pane fixed by circumferentially glued joints or by  point support connectors. Mechanical models have been implemented and validated. The results obtained clearly demonstrate that the models can be applicable for the purpose of the non-cracking pre-design of panes acting as a shear wall because theyare able to predict the in-plane stiffness and the force necessary to obtain a certain horizontal in-plane displacement at the top

Experimental and numerical characterisation of heat flow during flame cutting of thick steel plates

Temperatures measurements during flame cutting of a thick steel plate and measurements of the extension of the fusion and heat affected zones and Vickers hardness after cutting have been performed. Additionally, a 3-D thermal model for simulation of flame-cutting has been developed. For the sake of simplicity, the model depends only on two parameters: i) the heat density within the flame, and ii) the heat transfer coefficient within the air gap that forms behind the cut. The results show that the model is able to properly reproduce the measured temperature curves and the heat affected zone with an input power in the same range of those reported in the literature. A process efficiency of 26.5% is found in the steady state regime of flame-cutting