Sustainable reinforced concrete design: The role of ultra-high performance concrete (UHPC) in life-cycle structural performance and environmental impacts
Notice bibliographique
Résumé
Ultra-high performance concrete (UHPC), an advanced type of concrete material that shows superior mechanical and durability performance, brings promises of reducing the material usage and increasing the life span of conventional concrete structures. However, the environmental benefits of adopting UHPC have not been well understood because of a lack of life-cycle comparison between UHPC and conventional concrete structures. To address this gap, a structural, corrosion, and carbon emissions analysis of UHPC and concrete beams of similar functions (i.e., strength and stiffness) was completed. In addition to adopting UHPC in the full section, a new composite beam concept was also proposed to have UHPC in the compression zone only. Based on finite element (FE) analysis, UHPC beams were designed to show similar stiffness and strength as the concrete beams while the cross-section areas were greatly reduced. Service life spans were then determined through a time-dependent multi-physics modeling framework. Subsequently, analysis regarding the material costs, initial and life-cycle carbon emission was done. The simulation results show that the composite beam can significantly reduce cross-sectional area and self-weight with less than 13% increase in material costs. The carbon emissions of the composite beam was over 25% lower than that of the concrete beam, both in the initial and life-cycle range. Additionally, full UHPC beams could show similar initial carbon emission and around 48% lower life-cycle carbon emissions compared to the concrete beams.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».