A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Evaluation of reinforced concrete and reinforced engineered cementitious composite (ECC) members and structures using small-scale testing
The behavior of reinforced concrete (RC) and reinforced engineered cementitious composites (ECC) was comparatively investigated at the component and system levels through a small-scale (1/8 scale factor) experimental program. The logistical and financial advantages of small-scale testing were utilized to investigate a range of parameters, including the effect of reinforcement ratio and material properties, on the response of reinforced concrete and reinforced ECC structures. The procedures pertaining to material preparation, specimen construction, and input motion development that were critical for enhancing the similarity between the scales are provided. Engineered cementitious composite mixtures with different cost and sustainability indices were evaluated. Under cyclic loading, the stiffness, strength, ductility, and energy absorption capacity of columns made of different ECC mixtures were found to be 110, 65, 45, and 100% higher, respectively, than those of the RC columns. The system level investigation through hybrid simulation showed that the ECC structures sustain less deformation under earthquake excitation due to high energy absorption capacity of the material. The differences in cost, sustainability, and structural performance of different ECC mixtures suggest that a careful selection of materials is required for optimal performance.
Le comportement de bétons armés et de bétons flexibles (ou béton ECC) renforcés a fait l’objet d’une étude comparative aux niveaux élémentaire ou systémique dans le cadre d’un programme expérimental à échelle réduite (échelle 1/8). Les avantages logistiques et financiers d’essais réalisés à petite échelle ont permis d’étudier une série de paramètres, dont les effets du pourcentage d’armature et des propriétés des matériaux sur la réponse des structures en béton armé ou en béton ECC renforcé. On décrit les procédures liées à la préparation des matériaux, à la construction de modèles, à l’introduction de mouvements, et importantes pour renforcer les similitudes entre échelles. Des mélanges de béton ECC de coûts et d’indices de durabilités différents ont été évalués. On a constaté que, sous l’effet d’un chargement cyclique, les valeurs de rigidité, de résistance, de ductilité et de capacité d’absorption d’énergie de colonnes fabriquées avec différents mélanges de béton ECC, étaient respectivement 110, 65, 45 et 100 % plus élevées que celles de colonnes en béton armé. L’étude réalisée au niveau systémique à l’aide d’une simulation hybride a montré que les structures en béton ECC soumises à une excitation sismique se déformaient moins en raison de la grande capacité d’absorption d’énergie des matériaux qui la composent. Les différences de coût, de durabilité et de performance structurale de divers mélanges de béton ECC montrent qu’il est nécessaire de choisir les matériaux utilisés avec rigueur pour obtenir des performances optimales. [Traduit par le Rédaction]
Evaluation of reinforced concrete and reinforced engineered cementitious composite (ECC) members and structures using small-scale testing
The behavior of reinforced concrete (RC) and reinforced engineered cementitious composites (ECC) was comparatively investigated at the component and system levels through a small-scale (1/8 scale factor) experimental program. The logistical and financial advantages of small-scale testing were utilized to investigate a range of parameters, including the effect of reinforcement ratio and material properties, on the response of reinforced concrete and reinforced ECC structures. The procedures pertaining to material preparation, specimen construction, and input motion development that were critical for enhancing the similarity between the scales are provided. Engineered cementitious composite mixtures with different cost and sustainability indices were evaluated. Under cyclic loading, the stiffness, strength, ductility, and energy absorption capacity of columns made of different ECC mixtures were found to be 110, 65, 45, and 100% higher, respectively, than those of the RC columns. The system level investigation through hybrid simulation showed that the ECC structures sustain less deformation under earthquake excitation due to high energy absorption capacity of the material. The differences in cost, sustainability, and structural performance of different ECC mixtures suggest that a careful selection of materials is required for optimal performance.
Le comportement de bétons armés et de bétons flexibles (ou béton ECC) renforcés a fait l’objet d’une étude comparative aux niveaux élémentaire ou systémique dans le cadre d’un programme expérimental à échelle réduite (échelle 1/8). Les avantages logistiques et financiers d’essais réalisés à petite échelle ont permis d’étudier une série de paramètres, dont les effets du pourcentage d’armature et des propriétés des matériaux sur la réponse des structures en béton armé ou en béton ECC renforcé. On décrit les procédures liées à la préparation des matériaux, à la construction de modèles, à l’introduction de mouvements, et importantes pour renforcer les similitudes entre échelles. Des mélanges de béton ECC de coûts et d’indices de durabilités différents ont été évalués. On a constaté que, sous l’effet d’un chargement cyclique, les valeurs de rigidité, de résistance, de ductilité et de capacité d’absorption d’énergie de colonnes fabriquées avec différents mélanges de béton ECC, étaient respectivement 110, 65, 45 et 100 % plus élevées que celles de colonnes en béton armé. L’étude réalisée au niveau systémique à l’aide d’une simulation hybride a montré que les structures en béton ECC soumises à une excitation sismique se déformaient moins en raison de la grande capacité d’absorption d’énergie des matériaux qui la composent. Les différences de coût, de durabilité et de performance structurale de divers mélanges de béton ECC montrent qu’il est nécessaire de choisir les matériaux utilisés avec rigueur pour obtenir des performances optimales. [Traduit par le Rédaction]
Evaluation of reinforced concrete and reinforced engineered cementitious composite (ECC) members and structures using small-scale testing
Gencturk, Bora (author) / Hosseini, Farshid
2015
Article (Journal)
English
| British Library Online Contents | 2015
Using textile reinforced engineered cementitious composite for concrete columns confinement
| British Library Online Contents | 2019
Using textile reinforced engineered cementitious composite for concrete columns confinement
| British Library Online Contents | 2019