Dynamic Tensile Strength of Concrete: A Review of Mechanisms, Test Results, and Applications for Dam Safety
Notice bibliographique
Résumé
This paper provides a comprehensive review of the dynamic tensile behavior of concrete, focusing on its implications for seismic-resistant and impact-prone structures such as dams. The present work distinguishes itself in the following ways: providing the first comprehensive synthesis explicitly focused on large-aggregate dam concrete behavior across the seismic strain rate range (10−4 to 10−2 s−1), which is critical yet underrepresented in the existing literature; integrating recent experimental and numerical advances regarding moisture effects, load history, and cyclic loading—factors that are essential for dam safety assessments; and critically evaluating current design guidelines for concrete dams against state-of-the-art research to identify gaps between engineering practice and scientific evidence. Through the extensive synthesis of experimental data, numerical simulations, and existing guidelines, the study examines key factors influencing dynamic tensile strength, including strain rate effects, crack evolution, testing techniques, and material variables such as moisture content, load history, and aggregate size. Experimental results from spall tests, split Hopkinson pressure bar configurations, and cyclic loading protocols are analyzed, revealing dynamic increase factors ranging from 1.1 to over 12, depending on the strain rates, saturation levels, and preloading conditions. The roles of inertial effects, free water (via the Stefan effect), and microstructural heterogeneity in enhancing or diminishing tensile performance are critically evaluated. Numerical models, including finite element, discrete element, and peridynamic approaches, are discussed for their ability to simulate crack propagation, inertia-dominated responses, and moisture interactions. The review identifies and analyzes current design guidelines. Key conclusions emphasize the necessity of integrating moisture content, load history, and mesoscale heterogeneity into dynamic constitutive models, alongside standardized testing protocols to bridge gaps between laboratory data and real-world applications. The findings advocate for updated engineering guidelines that reflect recent advances in rate-dependent fracture mechanics and multi-scale modeling, ensuring safer and more resilient concrete infrastructure under extreme dynamic loads.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».