Flexural Behavior and Design of Prestressed Ultrahigh-Performance Concrete Beams: Failure Mode and Ductility
Notice bibliographique
Résumé
Ultra-high performance concrete (UHPC) is well-known for its ultra-high compressive strength and sustained postcracking tensile ductility, making it an attractive choice for the construction of modern structures. However, prestressed UHPC members often fail quickly after crack localization accompanied by reinforcement rupture, which shows limited failure warnings (i.e., relatively small ductility, nearly invisible cracking, and negligible compressive damage). In contrast, UHPC members can also be designed to allow the gradual strain hardening of reinforcement to compensate for the load loss due to crack localization, and the final failure is attributed to the gradual crushing of UHPC prior to reinforcement rupture. Failure after gradual strain hardening is desirable since it brings warning signs through high ductility, visible cracks, and controlled spalling. To achieve a resilient structural design of UHPC members, this study aims to develop design methods to avoid early failure after crack localization and promote failure after gradual strain hardening. This study first establishes a three-dimensional finite-element analysis (FEA) model to simulate the flexural behavior of prestressed UHPC beams, which is validated against seven existing experimental beams. Then, parametric analyses are conducted to assess the influence of five key aspects, including the steel rebar-to-prestressing strand ratio, the postyield hardening of mild steel rebars, the pretensioned stress of prestressing strands, the tensile behavior of UHPC, and the web width to bottom flange ratio. Additionally, the authors propose a design method to predict the failure mode of prestressed UHPC beams, which can be used to guide the design of reinforcement configuration and promote ductile structural behavior. In particular, a threshold reinforcing ratio for mild-steel rebar is proposed to design for failure after gradual strain hardening.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».