FRP for Sustainable, Resilient, and Seismically Resistant Concrete Structures
Notice bibliographique
Résumé
The research, underway at the University of Toronto, investigates FRP-reinforced concrete structures under extreme environments and extreme loads such as seismic to establish robust design guidelines.This article summarizes the performance of FRP and FRP-reinforced concrete structures under extreme weather conditions, addressing durability concerns exacerbated by climate change.FRP composites, including bars and sheets, offer corrosion resistance, lightweight properties, and high strength-to-weight ratios, making them viable alternatives to steel reinforcement.However, their susceptibility to degradation under extreme temperatures necessitated rigorous evaluation.A multi-phase experimental and analytical research program was conducted, encompassing tensile tests, bond assessments, beam analyses, and FRP-wrapped cylinder studies under varied thermal and environmental conditions.Test results revealed critical insights: FRP sheets exhibited a 30-40% bond strength reduction at 60°C (exceeding resin glass transition temperatures), while GFRP bars experienced up to 26% bond strength loss after prolonged 80°C exposure.Over-reinforced beams, aligned with Canadian design codes (CSA S806-12/S6-19), demonstrated minimal strength degradation (≤5%) under thermal conditioning, underscoring the importance of design philosophy.Externally FRP-wrapped shear-critical beams showed enhanced strength (up to 112% for GFRP and 96% for CFRP under ambient conditions), though elevated temperatures reduced effectiveness by 10-20%.FRP confinement improved concrete cylinder ductility by 600%-700%, yet epoxy softening at 60°C diminished strength gains by 15% to 53%.Freeze-thaw cycles had a negligible impact on FRP-wrapped specimens.Analytical efforts yielded empirical models predicting GFRP bar tensile strength decay at elevated temperatures and theoretical models for the shear capacity of FRP-reinforced beams, validated with experimental data (average predicted-to-test ratios of 0.96-1.00).The findings summarized in this article advocate for revised code provisions to account for temperature-dependent FRP performance, ensuring sustainable, resilient infrastructure.By integrating material behaviour, structural response, and environmental effects, this research advances FRP applications in climate-adaptive construction.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
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 ».