Numerical and Experimental Investigation of Punching Shear of Slab-Column Connections Retrofitted with Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC)
Notice bibliographique
Résumé
Punching shear is described as a brittle failure mode that can occur in reinforced concrete buildings at the slab-column connection area. Many times, such a failure mode can initiate a potential progressive collapse of the building. An in-depth investigation was performed to examine possible structural failures of flat slab construction, as well as research punching shear both experimentally and numerically. This included validated Finite Element Analysis (FEA) models and a planned proposed retrofit method to strengthen the slab, promoting improved serviceability and resilience. A proposed retrofit method of using Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC) as a tensile overlay was suggested for a square slab with side lengths of 1.8m and a thickness of 120mm, having extended square column stubs with side lengths of 200mm. Two slabs were constructed, including a control specimen (un-retrofitted) and a 30mm full tensile overlay retrofitted specimen with UHPFRC. Two more slabs are planned to be constructed, with all four being tested in future research. These additional two slabs will have full overlay thicknesses of 15mm and 20mm. FEA models were established and analyzed for all proposed slabs. All FEA were conducted in ABAQUS software using the concrete damaged plasticity model. Another FEA software was also considered (ATENA), but the obtained results were not in good agreement with test results. ABAQUS results showed that an increase of thickness provided greater punching shear strength. The control specimen was compared to code provisions to validate accuracy. It was found that ACI-318-19 proved to be most accurate, whereas CSA A23.3-19 was one of the least accurate. To model the constitutive behaviour of UHPFRC, emphasis was given to the tensile properties using the inverse analysis equations proposed in the recent Canadian codes (CSA A23.1-19 and CSA S6-19). A series of parametric studies were performed, varying model parameters using stress-strain or stress-crack width properties and the inclusion of damage. It was concluded that the stress-crack width provided better results for the post-peak softening along with the damage parameters compared to prism test results; however, the peak load was found to be greatly overestimated.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».