Inverse Analysis of R-UHPFRC Beams to Determine the Flexural Response under Service Loading and at Ultimate Resistance

Sawicki, Bartłomiej; Brühwiler, Eugen; Denarié, Emmanuel

doi:10.1061/(asce)st.1943-541x.0003239

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“…In den genannten Studien wurden Biegeträger mit näherungsweise rechteckförmigem Querschnitt (Kompaktquerschnitt, kurz "K-QS") [6, 7, 15, 17, 19-21, 23-26, 28, 29, 37-41, 43, 44, 46-49, 51-53, 55, 59-62, 64], mit gegliedertem Querschnitt (I-Querschnitt, kurz "I-QS") [16,18,19,22,27,42,54,57,58,63] oder mit Plattenbalkenquerschnitt (T-Querschnitt, kurz "T-QS") [8,45,50,56] untersucht. Gegenstand der Betrachtung waren u. a. der Einfluss der Querschnittshöhe [24,48,51,52,54,58], der Querschnittsbreite [48,50,52,58], der Betondruckfestigkeit [6,15,23,26,37,44,47,48], der Fasergeometrie [6,8,15,19,24,25,28,52,57,58,64], des Fasergehalts [6, 15, 18, 19, 22-24, 26, 28, 37, 41, 46, 57, 58, 60, 62-64], des Längsbewehrungstyps …”

Section: üBersichtunclassified

“…Gl. ( 2) stellt eine Anpassung der entsprechenden Beziehung aus Eurocode 2 [79,80] für Feinkorn-UHFB dar (Anwendung auf [7,17,18,27,38,39,41,43,46,48,50,51,59,60,63,64]).…”

Section: Elastizitätsmodul Des Uhfbunclassified

“…Die UHFB-Biegedatenbank umfasst gegenwärtig 205 Versuche aus 37 Studien zum Biegetragverhalten [6-8, 15-17, 19-29, 37-56] sowie 23 Versuche aus 9 weiteren Studien zum Querkrafttragverhalten [18,[57][58][59][60][61][62][63][64], bei denen Biegeversagen eingetreten ist. In den genannten Studien wurden Biegeträger mit näherungsweise rechteckförmigem Querschnitt (Kompaktquerschnitt, kurz "K-QS") [6, 7, 15, 17, 19-21, 23-26, 28, 29, 37-41, 43, 44, 46-49, 51-53, 55, 59-62, 64], mit gegliedertem Querschnitt (I-Querschnitt, kurz "I-QS") [16,18,19,22,27,42,54,57,58,63] oder mit Plattenbalkenquerschnitt (T-Querschnitt, kurz "T-QS") [8,45,50,56] untersucht. Gegenstand der Betrachtung waren u. a. der Einfluss der Querschnittshöhe [24,48,51,52,54,58], der Querschnittsbreite [48,50,52,58], der Betondruckfestigkeit [6,15,23,26,37,44,47,48], der Fasergeometrie [6,…”

Section: üBersichtunclassified

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Die UHFB‐Biegedatenbank

Metje,

Leutbecher

2023

Beton und Stahlbetonbau

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In dieser Arbeit werden Versuchsdaten von 228 Biegeträgern aus ultrahochfestem Beton (UHFB) in einer Datenbank zusammengeführt. Berücksichtigung finden unterschiedliche Querschnittsformen und Bewehrungskonfigurationen, einschließlich vorgespannter, rein stahlfaserbewehrter und rein stabstahlbewehrter Bauteile. Bei der Auswertung der Quellen zeigt sich, dass wichtige Werkstoffkenngrößen vielfach nur unzureichend dokumentiert vorliegen. Zudem erschwert der Einsatz unterschiedlicher, häufig nicht normierter Methoden der Werkstoffcharakterisierung die Vergleichbarkeit der einzelnen Studien. Daher werden sämtliche Daten zunächst sorgfältig geprüft, normiert und in Teilen ergänzt. Anschließend erfolgt mit den Datensätzen der Datenbank die Validierung eines unter Beteiligung der Autoren entstandenen und hier für die Anwendung auf komplexe Querschnittsgeometrien aufbereiteten Ansatzes zur Biegebemessung kombiniert bewehrter Biegeträger. Bei der Auswertung mit den Mittelwerten der Werkstoffkenngrößen wird sowohl für die Gesamtheit der Versuche als auch für einzelne Modellparameter eine gute Modellpassung erzielt. Ein akzeptables Sicherheitsniveau wird erreicht, wenn der charakteristische Wert der Nachrisszugfestigkeit auf den 0,6‐fachen Mittelwert begrenzt wird. Das 5%‐Quantil des Verhältnisses zwischen experimenteller und rechnerischer Biegetragfähigkeit Mexp / Mcal beträgt dann Q0,05 = 0,97 für die Gesamtheit der 228 Datensätze.

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Section: üBersichtunclassified

“…Gl. ( 2) stellt eine Anpassung der entsprechenden Beziehung aus Eurocode 2 [79,80] für Feinkorn-UHFB dar (Anwendung auf [7,17,18,27,38,39,41,43,46,48,50,51,59,60,63,64]).…”

Section: Elastizitätsmodul Des Uhfbunclassified

Section: üBersichtunclassified

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Die UHFB‐Biegedatenbank

Metje,

Leutbecher

2023

Beton und Stahlbetonbau

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“…Considering the non-linear behavior of UHPFRC, the end of the linearity of the force-deformation curve is defined by a difference of 10% between the apparent secant beam rigidity E i (Eq. 3) and its moving average over 20 periods, following recommendations in [16,37].…”

Section: Collapse Mechanismmentioning

confidence: 99%

“…The tensile strength can be significantly improved by adding reinforcement bars (R-UHPFRC), similar to RC structures [10]. Most of the research on R-UHPFRC has focused on the ultimate resistance [11][12][13], monotonic loading [14,15] and under service conditions [16]. UHPFRC is material with specific properties and requires specific design codes and execution processes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental investigation of a keying joint cast in UHPFRC between precast UHPFRC bridge elements

Bertola

Trinh²,

García

et al. 2022

Mater Struct

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Ultra High-Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composite (UHPFRC) is increasingly popular for new structural designs thanks to its high resistance both in tension and compression. When UHPFRC is complemented with steel reinforcing bars or prestressing tendons, the structure remains waterproof and crack-free under service conditions, significantly improving the durability compared to conventional reinforced-concrete designs. The Aiguillon Bridge is one of the first railway bridges entirely made of UHPFRC. Built in 2021 in Switzerland, this bridge has a single span of 6.6 m and a width of 5.4 m. The bridge is designed for a narrow track and 2 walkways. Two prefabricated elements in UHPFRC have been assembled on-site by a longitudinal cast-in-place UHPFRC keying joint. This paper presents the full-scale laboratory experiment to validate the keying joint suitability for railway bridges. This experimental investigation involves a static test on a transverse beam composed of two precast elements and the keying joint. Results show that the structure presents a post-peak ductile behavior as well as an elastic behavior under service loads. Digital-Image-Correlation measurements provide details on the cracking patterns of the interface between the keying joint and the precast elements. As the maximum resistance obtained during the experiment is in agreement with the analytical-model predictions, the concept of the keying joint is validated.

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