Bridge decks under cold waves: Implications of concrete’s temperature-dependent CTE
Notice bibliographique
Résumé
Temperature fluctuations within a bridge deck during a cold wave event can cause severe continuity stresses in structures where movement is restrained. Thermal loads are accounted for using thermal gradients that vary depending on bridge location and cross-sectional geometry. However, the effect of temperature change on material properties, particularly on the coefficient of thermal expansion (CTE) is rarely accounted for in the analysis and design. A review of the literature indicates that the CTE of concrete materials can vary significantly with changes in temperature, especially under freezing conditions, whereas saturated or partly saturated concrete exhibits nonlinear expansion at temperatures below freezing, resulting from effective reversal of the CTE sign. This effect has not been considered in the literature, when investigating thermal actions on bridge decks in cold temperatures. The aim of this study is to analyze, using an advanced nonlinear F.E. platform, the structural response of a prestressed concrete box bridge structure subjected to cold wave events, when considering the effect of temperature on the nonlinearity, the magnitude and the sign of the CTE of concrete. Meteorological data from three historical cold events of different intensity is input in the thermal models to simulate the temperature distribution in the bridge deck; the estimated temperature field was then used in a structural model to determine the resulting thermal stresses. The temperature-dependence and nonlinearity of the CTE is modeled after calibration of the mathematical relationships against published data. The results indicate that this behavior has a significant influence on structural response, highlighting the need for pertinent consideration of its effect in the relevant sections of the bridge codes. • The hysteresis between temperature and concrete thermal strain is modelled. • A thermal structural finite element model of a concrete box girder is developed. • Climate conditions from three cold wave events are used as boundary conditions. • The hysteretic behavior had significant effects on structural performance. • Significant increases were observed in tensile and compressive strains.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».