رساله دکتری
مهندسی عمران – مهندسی زلزله
1393
چکیده
عملکرد نامناسب ستونها در ساختمانهای بتنی طراحی و ساخته شده در سالهای گذشته موجب ایجاد نگرانی و توجه به میزان آسیبپذیری آنها در برابر فرو ریزش شده است. بررسی آسیبها به سازهها پس از زلزله و تحقیقات انجام شده در طی این سالها تغییراتی در آیینهای طراحی برای رسیدن به رفتار شکل پذیر در ستونها را موجب شده است. اکثر تلاشها در این سالها برای بهبود ضوابط طراحی انجام شده است، اما همچنان اثر نیروی محوری و یا از دست رفتن ظرفیت محوری ستونها در ساختمانهای موجود که در سالهای گذشته ساخته شده، ناشناخته است. اکثر این ستونها دارای آرماتورهای عرضی با فواصل زیاد هستند که مقاومت جانبی کمی برای آرماتورهای طولی و همچنین محصورشدگی ناچیزی برای بتن در بارهای لرزهای فراهم میآورند. بسیاری از این ستونها از نظر ضوابط آیین نامههای امروزی پذیرفته نیستند. در این ستونها نه تنها تعیین ظرفیت برشی بلکه قابلیت ستون برای تحمل نیروی محوری بعد از تسلیم برشی از اهمیت زیادی بر خوردار است. در نتیجه به منظور درک رفتار لرزهای اینگونه سازهها نیاز به ارزیابی رفتار ستونهای آن میباشد.
بدین منظور یک پژوهش آزمایشگاهی و تحلیلی بر روی ستونهای بتنی غیر استاندارد انجام شد. شش نمونه ستون بتنی با مقیاس ½ به منظور ارزیابی رفتار لرزهای آنها تهیه شد. پارامترهای مهم در این آزمایش مقدار نیروی محوری، درصد آرماتور عرضی و مقاومت فشاری بتن بود. نمونهها تا زمان فروریزش ثقلی تحت اثر بار محوری ثابت و بار جانبی چرخهای شبه استاتیکی قرار گرفتند. نتایج آزمایشگاهی بدست آمده عبارتاند از پاسخ هیسترزیس، الگوی ترک خوردگی، مقدار دیریفت متناظر تخریب محوری و مقدار انرژی جذب شده تجمعی.
مقایسه پاسخ این نمونهها با آیین نامه ASCE 41-07 و FEMA 356 نشان دهنده این است که هر دو این آیین نامه ها مود خرابی نمونهها به درستی پیش بینی نکردند. همچنین مقادیر بدست آمده بوسیله این آیین نامهها برای سختی اولیه و مقدار دریفت متناظر با تخریب محوری کمتر از مقادیر بدست آمده از آزمایش بود.
در ادامه با یک رویکرد تحلیلی و استفاده از تغییرشکلهای ناشی از برش و خمش سعی شد تا سختی موثر ستون بدست آید. با استفاده از یک مطالعه پارامتری اثر پارامترهای مختلف بر روی سختی موثر مورد بررسی قرار گرفت. و در نهایت یک رابطه ساده برای محاسبه سختی موثر ستونها ارائه گردید. سپس کارایی و صحت رویکرد روش پیشنهاد شده با استفاده از دادهها بدست آمده از این پژوهش و همچنین نتایج مطالعات محققین دیگر مورد صحت سنجی قرار گرفت که نشان داد دقت رابطه ارائه شده بهتر از سایر روابط موجود در ادبیات فنی میباشد.
در انتها یک مدل به منظور تخمین مقدار تغییرمکان متناظر با فروریزش ثقلی ارائه گردید. این مدل براساس تعادل و سازگاری و یک روش حل تکرار شونده قرار دارد و مطابق آن میتوان مقدار تغییرمکان دورانی ناشی از بازشدن ترک بحرانی برشی را تعیین نمود. با ساده سازی آن در نهایت یک مدل برای تخمین دریفت متناظر فروریزش ثقلی ارائه گردید. صحت این مدل با مقایسه با مدلهای های دیگر نشان داده شد. همچنین با استفاده از این مدل مقدار دریفت متناظر با فروریزش ثقلی برای تعدادی از ستونهای موجود در ادبیات فنی محاسبه و با مقدار آزمایشگاهی آن مقایسه گردید. این بررسی های نشان دهنده صحت و دقت این روش در تخمین مقدار دریفت متناظر با تخریب محوری میباشد.
واژههای کلیدی
ستون بتنی، تسلیم برشی، فروریزش ثقلی، سختی موثر ، مطالعه پارامتری ، تغییرمکان دورانی ، ترک برشی بحرانیفصل اول
1- کلیات
1-1- مقدمه
عملکرد نامناسب ستونها در ساختمانهای بتنی طراحی و ساخته شده در سالهای گذشته موجب ایجاد نگرانی و توجه به میزان آسیبپذیری آنها در برابر فرو ریزش شده است. بررسی آسیبهای وارد شده به سازهها پس از زلزلههای مختلف و تحقیقات انجام شده در طی این سالها تغییراتی در آیینهای طراحی برای رسیدن به رفتار شکل پذیر در ستونها را موجب شده است. اکثر تلاشها در این سالها برای بهبود ضوابط طراحی انجام شده است، اما همچنان اثر نیروی محوری و یا از دست رفتن ظرفیت محوری ستونها در ساختمانهای موجود که در سالهای گذشته ساخته شده، ناشناخته است. اکثر این ستونها دارای آرماتورهای عرضی با فواصل زیاد هستند که مقاومت جانبی کمی برای آرماتورهای طولی و همچنین محصورشدگی ناچیزی برای بتن در بارهای لرزهای فراهم میآورند. بسیاری از این ستونها از نظر ضوابط آیین نامههای امروزی پذیرفته نیستند. در این ستونها نه تنها تعیین ظرفیت برشی بلکه قابلیت ستون برای تحمل نیروی محوری بعد از تسلیم برشی از اهمیت زیادی بر خوردار است. خرابی این گونه ستونها به علت تغییرشکلهای برشی است که منجر تخریب برشی و سپس تخریب محوری میگردد.
تصویر 1‑1-تخریب برشی ستون- زلزله 1999 ازمیت در ترکیه [1]
مطالعات آزمایشگاهی زیادی بر روی ستونهای شکل پذیر در سالهای گذشته انجام شده است و در نتیجه آن رفتار لرزهای این گونه ستونها به مقدار زیادی شناخته شده است. در حالیکه تحقیقات انجام شده بر روی ستونها با طراحی غیرلرزهای بسیار محدود است. همچنین اکثر آزمایش انجام شده بر روی ستونها به فاصله کمی پس از کاهش مقاومت جانبی متوقف میگردد و تعداد آزمایشهای انجام شده تا زمان فروریزش ثقلی بسیار کم است. در نتیجه اطلاعات بسیار کمی در مورد خرابی و مکانیزم فروریزش این ستونهای وجود دارد.
به منظور شناخت بهتر رفتار لرزهای ستونهای بتنی با جزییات و طراحی غیر لرزهای تحقیقات آزمایشگاهی و تحلیلی در پژوهشگاه بینالمللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله انجام شد. نتایج این تحقیق در درک صحیحتر مکانیزم تخریب و فروریزش این گونه ستونها بسیار کمک کننده است.
1-2- اهداف و دامنه مطالعات
در این گزارش رفتار ستونهای بتنی با آرماتور عرضی با فاصله زیاد و جزییات غیر لرزهای مورد بررسی قرار میگیرد. این گونه ستونها را به اختصار ستونهای غیر شکل پذیر میگوییم. این گزارش شامل اجزاء تحلیلی و آزمایشگاهی زیر میباشد :
1- ارائه نتایج آزمایشگاهی شش نمونه ستون بتنی تا فروریزش ثقلی و مقایسه نتایج با دستورالعمل های ارزیابی
2- ارائه یک روش تحلیلی به منظور بدست آوردن سختی موثر ستونها
3- ارائه یک مدل ساده به منظور تخمین مقدار تغییرمکان متناظر تخریب محوری ستونهای بتنی غیر شکلپذیر
1-3- روش کار
در ابتدا بررسی جامعی بر روی مطالعات دیگر محققین صورت میگیرد. در این بررسی سعی میگردد مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی موجود در ادبیات فنی جمع آوری گردد. این مطالعات مربوط به آزمایش ستونهای بتنی تا زمان فروریزش ثقلی و مدلهای رفتاری ستونها تا این حالت حدی میگردد. سپس با توجه به اطلاعات جمع آوری شده و بررسی آنها تعدادی ستون به منظور مطالعه آزمایشگاهی طراحی و ساخته خواهد شد. این ستونها به گونهای طراحی شده اند که نشان دهنده وضعیت ستونها در ساختمانهای بتنی قدیمی باشند. به عبارت دیگر مقدار آرماتور عرضی و جزییات آرماتور گذاری آنها ضوابط آیینهای امروزی را برآورده نمیکنند. در نتیجه مقدار شکل پذیری این ستونها محدود خواهد بود و مطابق ضوابط ASCE 41 [2] انتظار میرود مود خرابی این ستونها بصورت خمشی و برشی باشد.
سپس با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود دایانا ستونهای طراحی شده، مدلسازی میگردد. هدف از این کار بررسی رفتار دقیقتر نمونهها و پاسخ آنها خواهد بود. از نتایج این مدلسازی قبل ساخت نمونهها و پس از انجام آزمایش بر روی نمونهها برای مقایسه نتایج استفاده خواهد شد.
در انتها با استفاده از نتایج بدست آمده از این مطالعات آزمایشگاهی و همچنین به کمک نتایج سایر مطالعات، بررسیهای تحلیلی انجام خواهد شد. هدف از مطالعات تحلیلی یافتن روابط دقیقتر برای سختی موثر ستونها و همچنین مقدار دریفت متناظر با فروریزش ثقلی خواهد بود.
1-4- فصلهای مختلف گزارش
این گزارش از 8 فصل تشکیل شده است و با فصل اول در مورد کلیات آغاز میشود. در فصل دوم به مرور تحقیقات گذشته پرداخته میگردد. فصل سوم به بحث در مورد نمونههای ستون بتنی ساخته شده و همچنین بارگذاری آنها میپردازد. نتایج آزمایش در فصل چهار بررسی میگردد. در فصل پنج به بحث و مقایسه نتایج آزمایش نمونهها پرداخته میشود. فصل ششم به بررسی و ارائه روشی به منظور بدست آوردن سختی موثر ستونها اختصاص یافته است. در فصل هفتم مدل سادهای به منظور تخمین مقدار دریفت و تغییرمکان ستون در زمان تخریب محوری ارائه میگردد. در نهایت در فصل هشتم به جمعبندی و نتیجهگیری و ارائه پیشنهاداتی به منظور ادامه کار میپردازد.
فصل دوم
1- مروری بر تحقیقات گذشته
1-1- مقدمه
در دهههای گذشته تحقیقات بسیار زیادی در مورد سازههای بتن مسلح در اثر بارهای لرزهای انجام شده است. این تحقیقات موجب شده است که در حال حاضر شناخت نسبتا خوبی از رفتار سازههای بتنی بطور عام و ستونهای بتنی بطور خاص در هنگام زلزله وجود داشته باشد. آیین نامههای لرزهای دنیا امروزه براساس این مطالعات تهیه و تدوین شدهاند. در ستونهایی که بر اساس ضوابط این آییننامهها طراحی میشوند مقدار قابل توجهی آرماتورعرضی مخصوصاً در محلهایی که امکان تشکیل مفصل پلاستیک وجود دارد، باید قرار داده شود [1].
اما در مورد ستونها با شکل پذیری محدود مطالعات بسیار کمتری انجام شده است. بر اساس آییننامه و دستورالعملهای موجود نمی توان ارزیابی درستی از مقاومت و ظرفیت تغییر شکل پذیری این ستونها بدست آورد. علاوه بر این در اکثر آزمایشهای انجام گرفته بر روی ستونهای بتنی تحت بارهای لرزهای، پس از مشاهده کاهش کمی در مقاومت ستون (عموماً 20% افت در مقاومت) در اثر بار جانبی، آزمایش متوقف شده است. تنها مطالعات بسیار کمی بر روی عملکرد لرزهای ستونها تا زمان تخریب محوری ستونها انجام شده است. عمده این تحقیقات در ژاپن، امریکا و اخیراً در استرالیا و سنگاپور صورت گرفته است. این فصل به مرور تحقیقات انجام شده در این زمینه اختصاص یافته است.
1-2- تحقیقات آزمایشگاهی
در این بخش تحقیقات انجام گرفته بر روی رفتار لرزهای ستونهای بتنی تا مرحله تخریب محوری مورد بررسی قرار میگیرد.
1-2-1- تحقیقات انجام شده توسط یوشیمورا [3]
یوشیمورا دو مجموعه آزمایش به منظور بررسی رفتار ستونهای بتنی در هنگام تخریب محوری انجام داد. جزییات آرماتور بندی نمونههای ساخته شده در تصویر 2‑1 نشان داده شده است. مجموعه اول (FS series) از نمونههایی با نسبت ابعادی 2 (نسبت ارتفاع به عرض 2) ساخته شده است. این نمونهها به گونهای طراحی شدهاند که در آنها تسلیم خمشی قبل از تسلیم برشی روی دهد. نمونهای مجموعه دوم (S series) با نسبت ابعادی 5/1 به گونهای طراحی شدهاند که در آنها تسلیم برشی قبل از تسلیم خمشی اتفاق خواهد افتاد.
در این تحقیق سه نوع بارگذاری یکنواخت ، چرخهای یک جهته و چرخهای دو جهته مورد بررسی قرار گرفته است. در دو مجموعه اول و دوم درصد نیروی محوری به ترتیب برابر و در نظر گرفته شده است. جزییات نمونههای ساخته شده درتصویر 2‑1 نشان داده شده است.
1-2-2- تحقیقات انجام شده توسط لین [4]
هشت ستون بتنی با مقیاس کامل 1:1 توسط لین مورد آزمایش قرار گرفت. این ستونها دارای مقدار کم آرماتور عرضی بودند که تحت نیروی محوری با مقدار کم تا متوسط مورد آزمایش قرار گرفتند. جزییات آرماتور بندی در ستونها شبیه ستونهای ساخته شده قبل از اواسط دهه 70 میلادی بودند. این جزییات که در تصویر 2‑2 نشان داده شده است ، شامل آرماتور عرضی کم و اجرای وصله آرماتور در پای ستون میباشد. پارامترهای مورد نظر در آزمایش عبارت بودند از : درصد آرماتور طولی و عرضی، جزییات وصله و مقدار نیروی محوری. جزییات نمونههای ساخته شده در تصویر 2‑2 نشان داده شده است.
Abstract
Many reinforced concrete buildings in Iran and worldwide do not satisfy the special seismic detailing requirements .These buildings were built prior to the introduction of the modern seismic codes. Even today, in Iran and many other developing countries, reinforced concrete structures are designed and built without the essential seismic details. Recent earthquakes in Iran have caused widespread damage to the reinforced concrete structures with poor seismic design and construction practice. The columns with these deficiencies may not have sufficient shear strength, and the widely spaced transverse reinforcement could not well confine the core concrete. Critical inclined tracks may form in these columns; then, the loss of lateral-load capacity occurs, which is called shear failure. Lateral-load failure may lead to axial-load failure, which directly triggers the building collapse.
To assess the collapse risk of the older reinforced concrete buildings in Iran, six 1/2-scale concrete columns were examined under quasi-static cyclic loading and simulated earthquake action conditions with constant axial forces. In the test results, the cracking patterns, the hysteretic response, the shear strength and the drift ratio at the axial failure of each specimen were presented. The experimental results of the test specimen were compared with the ASCE/SEI 41-06 analytical models. The obtained shear strength of the columns was estimated reasonably well using the ASCE/SEI 41-06 flexure and shear models. However, the predicted ultimate displacement was too conservative, and ASCE/SEI 41-06 did not properly predict the failure mechanism of the columns.
Next, an analytical approach, coupling flexure and shear deformations, is proposedto evaluate the effective stiffness of reinforced concrete columns subjected to seismic loading. A comprehensive parametric study is carried out based on the proposed approach to investigate the influences of several critical parameters. A simple equation is then proposed to estimate the effective stiffness of reinforced concrete columns. The applicability and accuracy of the proposed approach and equation are verified with the experimental data obtained from the current experimental program and studies in the literature.
Finally, a theoretical model is developed to estimate the drift at axial failure of non ductile reinforced concrete columns that subjected to seismic loads. The model is calibrated with the data obtained from testing the actual reinforced concrete columns up to the point of axial failure in studies in the literature. The applicability and accuracy of the proposed model are then verified with the test results obtained from the current experimental study.
Keywords: concrete column, cyclic load test, seismic loading, effective stiffness, axial failure
مراجع
[1]
K. Elwood and J. Moehle, "Drift capacity of reinforced concrete columns with light transverse reinforcement," Earthquake Spectra, vol. 21, no. 1, pp. 71-89, February 2005.
[2]
ASCE/SEI 41, Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, Reston, VA: American Society of Civil Engineers, 2007.
[3]
M. Yoshimura and N. Yamanaka, "Ultimate Limit State of RC Columns," Peer Reports , The 2nd US-Japan Workshop on Performance-Based Earthquake Engineering Methodology for Reinforced Concrete Building Structures, Sapporo, Japan, 2000.
[4]
A. C. Lynn, "Seismic Evaluation of Existing Reinforced Concrete Building Columns," PhD Thesis , Department of Civil and Environmental Engineering , University of California, Berkeley , 2001.
[5]
H. Sezen, "Seismic Response and Modeling of Reinforced Concrete Building Columns," PhD. Thesis , Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Berkeley, 2002.
[6]
T. Nakamura and M. Yoshimura, "Gravity Load Collapse of Reinforced Concrete Columns with Brittle Failure Modes," Journal of Asian Architecture and Building Engineering, vol. 1, no. 1, pp. 21-27, March 2002.
[7]
M. Yoshimura and T. Nakamura, "Axial Collapse of Reinforced Concrete Short Columns," the 4th US-Japan Workshop on Performance-Based Earthquake Engineering Methodology for Reinforced Concrete Building Structures, Toba, Japan, 2003.
[8]
M. Yoshimura, Y. Takaine and T. Nakamura, "Collapse Drift of Reinforced Concrete Columns," the 5th US-Japan Workshop on Performance-Based Earthquake Engineering Methodology for Reinforced Concrete Building Structures, Hakone, 2003.
[9]
H. Ousalem, T. Kabeyasawa and A. Tasal, "Evaluation of ultimate deformation capacity at axial load collapse of reinforced concrete columns," in 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada, Paper No. 370 , 2004.
[10]
C. T. N. Tran and B. Li, "Shear strength model for non-seismically detailed reinforced concrete columns," in 6th International Conference on Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masonry Structures, Poland, 2008.
[11]
K. Karbasi Arani, M. S. Marefat, A. Amrollahi-Biucky and M. Khanmohammadi, "Experimental seismic evaluation of old concrete columns reinforced by plain bars," The Structural Design of Tall and Special Buildings, vol. 22, no. 3, p. 267–290, 2010.
[12]
ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, Farmington Hills: American Concrete Institute, 2011.
[13]
M. J. N. Priestley, F. Seible and G. M. Calvi, Seismic Design and Retrofit of Bridge Structures, New York: John Willey & Sons, 1996.
[14]
FEMA 356, Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings,, Washington D.C.: Federal Emergency Management Agency, 2000.
[15]
K. Elwood and M. Eberhard, "Effective Stiffness of Reinforced Concrete Columns," ACI Structural Journal, vol. 106, no. 4, pp. 476-484, 1 July 2009.
[16]
T. Paulay and M. J. N. Priestley, Seismic Design of Reinforced Concrete Masonry Buildings, New York: John Willey & Sons, 1992, p. 744.
[17]
K. Elwood and M. O. Eberhard, "Effective Stiffness of Reinforced Concrete Columns," ACI Structural Journal, vol. 106, no. 4, pp. 476-484, 2009.
[18]
J. B. Mander, M. Priestley and R. Park, "Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete," Journal of Structural Engineering, vol. 114, no. 8, pp. 1804-1826, August 1988.
[19]
M. Berry, M. Parrish and M. O. Eberhard, "PEER Structural Performance Database User’s Manual," Pacific Earthquake Engineering, Berkeley, 2004.
[20]
T. Arakawa, Y. Arai, M. Mizoguchi and M. Yoshida, "Shear Resisting Behavior of Short Reinforced Concrete Columns Under Biaxial Bending-Shear," Transactions of the Japan Concrete Institute, vol. 11, pp. 317-324, 1989.
[21]
M. Ohue, H. F. S. Morimoto and S. Morita, "The Behavior of R.C. Short Columns Failing in Splitting Bond-Shear Under Dynamic Lateral Loading," Transactions of the Japan Concrete Institute, vol. 7, pp. 293-300, 1985.
[22]
T. Ohno and T. Nishioka, "An Experimental Study on Energy Absorption Capacity of Columns in Reinforced Concrete Structures," in Proceedings of the JSCE, Structural Engineering/Earthquake Engineering, 1984.
[23]
H. Umehara and J. Jirsa, "Shear Strength and Deterioration of Short Reinforced Concrete Columns Under Cyclic Deformations," Department of Civil Engineering, University of Texas at Austin, PMFSEL Report No. 82-3 , Austin Texas , 256 pp, 1982.
[24]
B. J. Bett, R. E. Klingner and J. O. Jirsa, "Behavior of Strengthened and Repaired Reinforced Concrete Columns Under Cyclic Deformations," Department of Civil Engineering, University of Texas at Austin, Austin, Texas, 1985.
[25]
S. Pujol, "Drift Capacity of Reinforced Concrete Columns Subjected to Displacement Reversals," Purdue University, Ph.D Thesis , 2002.
[26]
M. J. N. Priestley, R. Verma and Y. Xiao, "Seismic Shear Strength of Reinforced Concrete Columns," ASCE , Journal of Structural Engineering, vol. 120, no. 7, pp. 2310-2329, 1994.
[27]
F. Esaki, "Reinforcing Effect of Steel Plate Hoops on Ductility of R/C Square Column," in Eleventh World Conference on Earthquake Engineering ,Paper No. 199, Pergamon, Elsevier Science Ltd , 1996.
[28]
L. Zhu, K. Elwood and T. Haukaas, "Classification and Seismic Safety Evaluation of Existing Reinforced Concrete Columns," ASCE , Journal of Structural Engineering, vol. 9, no. 133, 2007.
[29]
A. Wibowo, J. Wilson, N. Lam and E. Gad, "Drift performance of lightly reinforced concrete columns," Engineering Structures, vol. 59, p. 522–535, 2014.
[30]
K. Elwood and J. Moehle, "Axial Capacity Model for Shear-Damaged Columns," ACI Structural Journal, vol. 102, no. 4, pp. 578-587, 2005.
[31]
J. Wilson, N. Lam and K. Rodsin, "Collapse Modelling of Soft-storey Buildings," Australian Journal of Structural Engineering, vol. 10, no. 1, pp. 11-23, 2009.
[32]
J. Walraven, "Fundamental Analysis of Aggregate Interlock," ASCE , Journal of the Structural Division, vol. 107, no. 11, pp. 2245-2270, November 1981.
[33]
F. Vecchio and M. Collins, "The Modified Compression-Field Theory for Reinforced Concrete Elements Subjected to Shear," ACI Structural Journal, vol. 83, no. 22, pp. 219-231, 1986.
[34]
R. Park and T. Paulay, Reinforced Concrete Structures, John wiley & sons, 1975.
[35]
M. Priestley, G. Calvi and M. Kowalsky, Displacement-Based Seismic Design of Structures, Pavia: IUSS Press, 2007.
[36]
H. Sezen, "Seismic Behavior and Modeling of Reinforced Concrete Building Columns," PhD. Thesis , Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Berkeley, 2000.
[37]
A. Lynn, J. Moehle, S. Mahin and W. Holmes, "Seismic Evaluation of Existing Reinforced Concrete Building Columns," Earthquake Spectra, vol. 12, no. 4, pp. 715-739, 1996.
[38]
M. Moyer and M. Kowalsky, "Influence of Tension Strain on Buckling of Reinforcement in Concrete Columns," ACI Structural Journal, vol. 100, no. 1, January 2003.
[39]
P. Berry and M. Eberhard, "Practical Performance Model for Bar Buckling," ASCE Journal of Structural Engineering, vol. 131, no. 7, July 2005.