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Coleção Digital
Título: ON THE MECHANICAL BEHAVIOR OF STRAIN HARDENING CEMENTITIOUS COMPOSITES (SHCC) UNDER COMBINED AND IMPACT LOADING Autor: TATHIANA CARAM SOUZA DE PAULA FIGUEIREDO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
FLAVIO DE ANDRADE SILVA - ADVISOR
Nº do Conteudo: 59166
Catalogação: 24/05/2022 Idioma(s): ENGLISH - UNITED STATES
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=59166@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=59166@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.59166
Resumo:
Título: ON THE MECHANICAL BEHAVIOR OF STRAIN HARDENING CEMENTITIOUS COMPOSITES (SHCC) UNDER COMBINED AND IMPACT LOADING Autor: TATHIANA CARAM SOUZA DE PAULA FIGUEIREDO
Nº do Conteudo: 59166
Catalogação: 24/05/2022 Idioma(s): ENGLISH - UNITED STATES
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=59166@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=59166@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.59166
Resumo:
Reinforced concrete (RC) has been widely used in civil constructions for
almost two centuries due to its versatility and relatively low cost-effectiveness ratio
when compared with other structural systems. It is notably the preferred material
for the construction of strategic infrastructures. However, RC constructions are in
constant deterioration. Special attention had been given in the last decades to the
influence of dynamic scenarios on RC structures due to concrete s inherent low
tensile strength and brittle nature, which promotes intense cracking during these
events. The present research focused on the assessment of two variations of strainhardening
cementitious composites (SHCC) as strengthening material to improve
the impact resistance of existing buildings, moreover structural members with
critical shear failure. SHCC is a somewhat new class of fiber-reinforced composite
reinforced with synthetic microfibers with an average content of 2 % in volume.
Previous research studies already demonstrated that this composite is able to yield
substantial deformations under tension (up to 6 % depending on the dosage) during
its multiple-cracking phase, while enduring a crack-width limit of 100 μm. SHCC
seems especially appropriate to withstand high-velocity impacts due to the relevant
number of surfaces that are formed during its deformation phase since it represents
a high perspective of energy dissipation without reducing load-bearing capacity.
Two types of normal-strength SHCC were chosen to be assessed in this research.
The composites differed mainly in the type of reinforcing fiber: PVA, and
UHMWPE. As structural members embodied in structures are often subjected to
multiaxial stress states, to evaluate SHCC´s potential as a strengthening material,
combined torsion and tension tests were developed. These tests deepen the
understanding of SHCC s mechanical performance under shear, while also enabled the combination with normal stresses. Then, SHCC s actual potential to improve the
impact resistance and afterlife of existing structural members was investigated
during an extensive experimental program that counted with 24 real-scale beams.
The varied parameters were: (i) the type of SHCC; (ii) the internal reinforcement
configuration (specimens with, and without stirrups); (iii) the impact energy (which
was varied between 2.1 kJ and 6.4 kJ, corresponding to approximated velocities of
17 m/s to 30 m/s, respectively). The results were assessed in terms of their
mechanical response, cracking patterns, and modal analysis. It was demonstrated
that both types of composites improved the impact resistance of the strengthened
RC members, outstandingly improving the impact safety with regards to residual
dynamic response and stability while presenting a substantial reduction of spalling
and scabbing material. The SHCC produced with UHMWPE fibers appeared to be
less sensitive to the presence or absence of stirrups, posing as more suitable
alternative for shear strengthening applications within dynamic scenarios where
there is a deficient, or even uncertainty, about the internal transversal reinforcement
of the existing members.
Descrição | Arquivo |
COMPLETE |