Roads and Bridges - Drogi i Mosty
16, 4, 2017, 309-323

Optymalizacja zbrojenia hybrydowego w prefabrykowanych obudowach tuneli przy wykorzystaniu analizy numerycznej

Andrea Gorino Poczta
Politecnico di Torino, Department of Structural, Building and Geotechnical Engineering, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy
Alessandro P. Fantilli Poczta
Politecnico di Torino, Department of Structural, Building and Geotechnical Engineering, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy
Bernardino Chiaia Poczta
Politecnico di Torino, Department of Structural, Building and Geotechnical Engineering, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy
Published: 2017-12-30

Streszczenie

Beton o zbrojeniu hybrydowym (prętami stalowymi i włóknami rozproszonymi) znajduje szerokie zastosowanie w produkcji prefabrykowanych elementów segmentowych obudów tuneli. Ze względu na masywność przekroju poprzecznego konstrukcje tego typu wymagają jedynie minimalnej ilości zbrojenia, aby zapobiegać kruchemu zniszczeniu konstrukcji. Aby przeanalizować charakterystykę kruchej i ciągliwej pracy statycznej segmentów z betonu o zbrojeniu prętami i włóknami, opracowano i połączono ze sobą modele elementów wykonanych z betonu słabo zbrojonego oraz fibrobetonu. Takie połączenie modeli umożliwiło wyznaczenie minimalnej, wymaganej ilości zbrojenia segmentów z betonu o zbrojeniu prętami i włóknami przy wykorzystaniu metody projektowania empirycznego „design-by-testing", przy założeniu wskaźnika ciągliwości DI równego zero. Minimalną ilość zbrojenia prętami i włóknami można wówczas wyznaczyć przy wykorzystaniu liniowego powiązania minimalnej powierzchni przekroju prętów zbrojeniowych w segmentach z betonu słabo zbrojonego i minimalnego objętościowego udziału włókien w segmentach o zbrojeniu rozproszonym.

SÅ‚owa kluczowe


fibrobeton, prefabrykowane segmenty obudowy (tubingi), pręt zbrojeniowy, włókna do zbrojenia betonu, wskaźnik ciągliwości, zbrojenie minimalne, zbrojenie prętami i włóknami.

Pełny tekst:

PDF PDF

Bibliografia


Caratelli A., Meda A., Rinaldi Z., Romualdi P.: Structural behaviour of precast tunnel segments in fiber reinforced concrete. Tunnelling and Underground Space Technology, 26, 2, 2011, 284-291

Chiaia B., Fantilli A.P., Vallini P.: Evaluation of minimum reinforcement ratio in FRC members and application to tunnel linings. Materials and Structures, 40, 6, 2007, 593-604

de la Fuente A., Pujadas P., Blanco A., Aguado A.: Experiences in Barcelona with the use of fibres in segmental linings. Tunnelling and Underground Space Technology, 27, 1, 2012, 60-71

Fantilli A.P., Nemati K.M., Chiaia B.: Efficiency index for fiber-reinforced concrete lining at ultimate limit state. Sustainable and Resilient Infrastructure, 1, 1-2, 2016, 84-91

Meda A., Rinaldi Z.: Steel fibers reinforcement for precast lining in tunnels with different diameters. In: Proc. FRC 2014 Joint ACI-fib International Workshop, Montreal, Canada, 2014, 522-531

Tiberti G., Minelli F., Plizzari G.A.: Reinforcement optimization of fiber reinforced concrete linings for conventional tunnels. Composites: Part B, 58, 2014, 199-207

Maldague J.C.: Établissement des Lois Moments-Courbures. Annales de l’Institut Technique du Batiment et des Travaux Publics, ITBTP, 213, 1965, 1170-1218

Bosco C., Carpinteri A., Debernardi P.G.: Minimum reinforcement in high-strength concrete. ASCE Journal of Structural Engineering, 116, 2, 1990, 427-437

Fantilli A.P., Chiaia B., Gorino A.: Minimum reinforcement and ductility index of lightly reinforced concrete beams. Computers and Concrete, 18, 6, 2016, 1175-1194

Ruiz G., Elices M., Planas J.: Size Effect and Bond-Slip Dependence of Lightly Reinforced Concrete Beams. European Structural Integrity Society, 24, 1999, 67-97

Levi F.: On Minimum Reinforcement in Concrete Structures. ASCE Journal of Structural Engineering, 111, 12, 1985, 2791-2796

ACI - American Concrete Institute 318-14: Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. Farmington Hills, Michigan, USA. 2014

CEN - European Committee for Standardization EN 1992-1-1: Eurocode 2: Design of Concrete Structures - Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. Brussels, Belgium. 2004

Model Code 2010 - Final draft, Volume 1. fib Bulletin No. 65, The International Federation for Structural Concrete, Lausanne, Switzerland, 2012

Fantilli A.P., Chiaia B., Gorino A.: Fiber volume fraction and ductility index of concrete beams. Cement and Concrete Composites, 65, 2016, 139-149

Liao L., de la Fuente A., Cavalaro S., Aguado A.: Design procedure and experimental study on fibre reinforced concrete segmental rings for vertical shafts. Materials and Design, 92, 2016, 590-601

Naaman A.E.: Strain hardening and deflection hardening fiber reinforced cement composites. In: Proc. 4th Int. RILEM Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cement Composites, Ann Abor, University of Michigan, 2003, 95-113

Gorino A., Fantilli A.P., Chiaia B., Zampini D., Guerini A., Volpatti G.: Brittle vs. ductile behavior of concrete beams reinforced with steel rebars and fibers. In: Proc. 9th Rilem International Symposium on Fiber Reinforced Concrete (BEFIB 2016), Vancouver, Canada, 2016, 1263-1274

Fantilli A.P., Chiaia B., Gorino A.: Unified Approach for Minimum Reinforcement of Concrete Beams. ACI Structural Journal, 113, 5, 2016, 1107-1116

Liao L., de la Fuente A., Cavalaro S., Aguado A.: Design of FRC tunnel segments considering the ductility requirements of the Model Code 2010. Tunnelling and Underground Space Technology, 47, 2015, 200-210

Bažant Z.P., Cedolin L.: Stability of Structures: Elastic, Inelastic, Fracture and Damage Theories. Oxford University Press, New York, USA, 1991

Fantilli A.P., Vallini P.: Bond-slip relationship for smooth steel reinforcement. In: Proc. Computational Modelling of Concrete Structures (EURO-C 2003), St. Johann Im Pongau, Austria, 2003, 215-224

Fantilli A.P., Gorino A., Chiaia B.: Multi-scale tension stiffening approach for the minimum reinforcement of hybrid concrete beams. Submitted to Computational Modelling of Concrete Structures (EURO-C 2018), Bad Hofgastein, Austria, 2017

Barros J.A.O., Taheri M., Salehian H.: A model to simulate the moment-rotation and crack width of FRC members reinforced with longitudinal bars. Engineering Structures, 100, 2015, 43-56

Chiaia B., Fantilli A.P., Vallini P.: Combining fiber-reinforced concrete with traditional reinforcement in tunnel linings. Engineering Structures, 31, 2009, 1600-1606


Optymalizacja zbrojenia hybrydowego w prefabrykowanych obudowach tuneli przy wykorzystaniu analizy numerycznej

  
Gorino, Andrea; Fantilli, Alessandro P.; Chiaia, Bernardino. Optymalizacja zbrojenia hybrydowego w prefabrykowanych obudowach tuneli przy wykorzystaniu analizy numerycznej. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 16, n. 4, p. 309-323, gru. 2017. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 13 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.017.020.


Bookmark and Share