Lateral cyclic behaviour of RC columns confined with carbon fibres,
Faustino, Pedro, Frade Pedro, and Chastre Carlos
, Structures, February 2016, Volume 5, p.196-206, (2016)
AbstractReinforced concrete (RC) columns with various strengthening systems and different conditions were tested to cyclic lateral and axial loading for the purpose of performance assessment. Tests included confinement strengthening with carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets, longitudinal strengthening with CFRP laminates and confining CFRP jacket, longitudinal strengthening with stainless steel bars and confining CFRP jacket, tested column until reinforcing steel failure, repair and CFRP confining jacket, and longitudinal strengthening with stainless steel bars. The analysis of the tests results as to load-displacement relationship and energy dissipation led to the conclusion that the use of external longitudinal strengthening with CFRP confinement is effective for performance retrofitting and upgrading, and viable in terms of execution. The load capacity increase due to strengthening reached 36–46% with good ductile behaviour. Nonlinear numerical modelling was carried out using two approaches which represent reasonably well the global performance of the studied columns for the prediction of the ascending load-displacement relationship and the peak load values in each cycle.
Lifetime modelling of chloride induced corrosion in reinforced concrete structures with concrete with portland and blended cements,
Faustino, Pedro, Chastre Carlos, Nunes Ângela, and Brás Ana
, Structure and Infrastructure Engineering, 2016, Volume 12, Number 9, p.1013-1023, (2016)
AbstractThis article discusses mathematical modelling of the long-term performance of concrete with different supplementary cementitious materials in a maritime environment. The research was carried out in the light of the national Portuguese application of the CEN standards with mandatory requirements for a performance-based design approach. Laboratory investigations were performed on concrete compositions based on CEM I and CEM II/B-L in which the cement was partially replaced by either 0% (reference composition) or 50% of low calcium fly ash (FA). Concrete compositions were made with the objective to achieve service lives of 50 and 100 years with regard to steel corrosion. Test results of compressive strength, chloride potential diffusion and electrical resistivity are reported for different curing ages of 28, 90, 180 and 365 days. Chloride diffusion results were used for the implementation of modelling equations in order to estimate the design lifetime regarding reinforcing steel corrosion. A performance-based approach using a probabilistic method was carried out and the results obtained are compared with the requirements according to the Portuguese prescriptive approach. The modelling results show that FA blended compositions have better performance compared to those with Portland cements, especially if curing ages beyond 28 days are considered.
Ligações em superfícies curvas entre compósitos de FRP e betão sujeitas a temperaturas elevadas,
Biscaia, Hugo, Chastre Carlos, Silva Manuel, and Franco Noel
, Encontro Nacional Betão Estrutural 2016, 2-4 November 201, FCTUC, Coimbra, Portugal, p.13, (2016)
AbstractO reforço estrutural com materiais de matriz polimérica reforçada com fibras (FRP) em diferentes tipos de elementos estruturais, e.g. pilares, vigas, lajes ou arcos, tem sido objecto de vários estudos. No entanto, os estudos sobre a avaliação da aderência entre ligações coladas em superfícies curvas são muito limitados, não se conhecendo trabalhos, quer analíticos ou numéricos, que se debrucem ainda sobre o efeito da temperatura neste tipo de ligações coladas. Todavia, os trabalhos disponíveis na literatura indicam, de forma unânime, que o descolamento do FRP da superfície curva exige a interacção entre os modos de fractura I e II. Neste sentido, o presente estudo propõe o desenvolvimento de uma solução analítica simples para simular ligações CFRP/betão com superfícies curvas de raio constante e que assumem ambas, isoladamente ou simulataneamente, as acções: (i) aplicação de uma força ao FRP; e (ii) uma a variação de temperatura. Dependendo dos coeficientes de dilatação térmica linear dos materiais colados e para níveis de temperatura não muito superiores à temperatura de transição vítrea (Tg) do FRP, o efeito da temperatura pode ser, do ponto de vista da resistência da ligação, prejudicial ou benéfico, ou seja, pode diminir ou aumentar a capacidade resistente da ligação. Diferentes critérios de rotura são adoptados e diferentes situações, e.g. raio da curva ou diferentes níveis de temperaturas, são abordadas. A solução analítica pressupõe que a lei de aderência relativamente ao modo II de fractura depende da temperatura e é representada por um exponencial, enquanto que para o modo I se assume uma lei de aderência do tipo linear com rotura frágil e cuja influência da temperatura é feita de acordo com os mesmos pressupostos da lei exponencial.