دانلود مقاله تقویت سازه های بتنی با بتن مسلح با الیاف فوق العاده با کارایی بالا
نکات برجسته
چکیده
کلید واژه ها
1. مقدمه
2. تقویت کاربردهای UHPFRC
2.1. تقویت خمشی
2.2. تقویت برشی
2.3. تقویت برشی پانچی
3. مدلسازی تیرها و دالهای بتنی تقویت شده با UHPFRC
3.1. مدلسازی تحلیلی مقاومت برشی برشی و پانچ
3.1.1. مدل های تحلیلی مقاومت برشی
3.1.2. مدل های تحلیلی مقاومت برشی پانچ
3.2. مدلسازی عددی مقاومت برشی برشی و پانچ
4. رفتار رابط های UHPFRC-بتن در آزمون های مختلف پیوند و سازه و پارامترهای مؤثر بر آن
4.1. روش های تست استحکام باند برای بررسی رفتار رابط
4.1.1. تست های تنش
4.1.2. آزمایش های برشی
4.1.3. تست برش و کشش / فشار
4.1.4. تست های خمشی
4.1.5. مقایسه روش های آزمون
4.2. تأثیر تکنیک های اتصال و مشخصات زبری بر ظرفیت باند
4.3. تأثیر تبادل رطوبت بر رفتار رابط
4.4. تأثیر انقباض بر رفتار رابط
4.5. دوام سازه های بتنی تقویت شده با UHPFRC
4.6. جداسازی و لغزش در سطح مشترک در آزمایشات ساختاری
5. نتیجه گیری ها
6. توصیه هایی برای تحقیقات بیشتر
منابع
Highlights
Abstract
Keywords
1. Introduction
2. Strengthening applications of UHPFRC
2.1. Flexural strengthening
2.2. Shear strengthening
2.3. Punching shear strengthening
3. Modeling of concrete beams and slabs strengthened with UHPFRC
3.1. Analytical modeling of shear and punching shear resistance
3.1.1. Analytical models for shear resistance
3.1.2. Analytical models for punching shear resistance
3.2. Numerical modeling of shear and punching shear resistance
4. Behavior of UHPFRC-concrete interfaces in varying bond and structural tests and parameters affecting it
4.1. Bond strength testing methods to investigate interface behavior
4.1.1. Tension tests
4.1.2. Shear tests
4.1.3. Shear and tension/compression test
4.1.4. Bending tests
4.1.5. Comparison of test methods
4.2. Influence of bonding techniques and roughness profile on bond capacity
4.3. Influence of moisture exchange on interface behavior
4.4. Influence of shrinkage on interface behavior
4.5. Durability of concrete structures strengthened with UHPFRC
4.6. Debonding and slip at the interface in structural tests
5. Conclusions
6. Recommendations for further research
Declaration of Competing Interest
Acknowledgment
References
چکیده
بتن الیافی با کارایی فوق العاده بالا (UHPFRC) به دلیل خواص مکانیکی برتر و نفوذپذیری کم، ماده امیدوارکننده ای برای بازسازی و بهبود مقاومت مکانیکی و دوام سازه های بتن مسلح (RC) موجود است. این مقاله کاربردهای تقویتی UHPFRC در برش خمشی، برشی و پانچ را با تمرکز بر عملکرد برشی سازه‌های هیبریدی و رفتار رابط UHPFRC-بتن که بر پاسخ تیرهای هیبریدی حاکم است، مرور می‌کند. رویکرد بازنگری کل نگر نه تنها با در نظر گرفتن رفتار ساختاری تیرهای ترکیبی UHPFRC-بتنی در مقیاس ماکرو، بلکه پارامترهای حاکم بر رفتار رابط بین بتن و UHPFRC در مقیاس مزو و میکرو اتخاذ شده است. روش‌های تحلیلی و عددی فعلی برای پیش‌بینی ظرفیت برشی برشی یا پانچ سازه‌های RC تقویت‌شده با UHPFRC مورد بررسی و تحلیل انتقادی قرار می‌گیرند. علاوه بر این، نقش مشترک اغلب نادیده گرفته شده، اثرات تکنیک پیوند، تبادل رطوبت بین دو ماده، انقباض دیفرانسیل و نقش بارهای محیطی و مکانیکی جفت شده مورد بحث قرار می گیرد. مشاهده می‌شود که اگرچه کار تحقیقاتی گسترده‌ای برای مطالعه عملکرد سازه‌های هیبریدی UHPFRC-بتنی انجام شده است، درک ضعیفی از رفتار در سطح مشترک بین بتن و UHPFRC، نقش گرادیان‌های حرارتی و رطوبتی و تمرکز تنش برای جداسازی زودهنگام، و فقدان مدل های قابل اعتماد و کدهای طراحی مانع از کاربرد گسترده UHPFRC می شود.
توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.
Abstract
Ultra-High Performance Fiber-Reinforced Concrete (UHPFRC) is, due to its superior mechanical properties and low permeability, a promising material for the restoration and improvement of the mechanical resistance and durability of existing Reinforced Concrete (RC) structures. This paper reviews the strengthening applications of UHPFRC in flexure, shear and punching shear, with a focus on shear performance of hybrid structures and the UHPFRC-concrete interface behavior which is governing the response of the hybrid beams. Holistic review approach is adopted considering not only structural behaviour of hybrid UHPFRC-concrete beams at the macroscale, but also parameters governing the interface behaviour between concrete and UHPFRC at the meso- and micro-scale. Current analytical and numerical methods to predict the shear or punching shear capacity of RC structures strengthened with UHPFRC are reviewed and critically analyzed. Furthermore, the frequently overlooked role of interface, the effects of bonding technique, moisture exchange between the two materials, differential shrinkage and the role of coupled environmental and mechanical loads are discussed. It is observed that although extensive research work has been conducted to study the performance of hybrid UHPFRC-concrete structures, poor understanding of the behavior at the interface between concrete and UHPFRC, the role of thermal and hygral gradients and stress concentration for premature debonding, and the lack of reliable models and design codes impede the wide application of UHPFRC.
Introduction
Due to increase of loads, natural environmental deterioration mechanisms and more stringent requirements in design codes, the bearing capacity of existing concrete structures decreases and/or does no longer satisfy service demands. Reconstruction and rehabilitation are the two main methods to improve structural resistance. Rehabilitation usually implies a repair/strengthening process to upgrade the strength or to improve the durability and therefore extend the service life of existing structures. Compared to reconstruction, which is usually related to construction activities to replace the deteriorated structures, rehabilitation is usually preferred by government and industry. Advantages include shorter ‘out-of-use periods’ of structure, less traffic hindrance and cost effectiveness [1].
Conclusions
This paper reviews the state-of-the-art on the performance of concrete structures strengthened with UHPFRC, focusing on shear strengthening. Note that in this overview, not only strengthening applications, but also applications of UHPFRC in new hybrid structures, where the shear capacity improvement was tested, are considered. Many aspects were discussed, starting from structural behavior at the macroscale, available numerical and analytical methods, through the interface behavior at the meso-scale and its governing parameters.