Experimental and numerical analysis on effect of fibre aspect ratio on mechanical properties of SRFC

Wang, Z.L.; Wu, Jun; Wang, Jianguo

doi:10.1016/j.conbuildmat.2009.09.009

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“…Selecting a value for maximum shear strain is not straightforward and it is highly dependent on the material model. A value between 0.1 and 0.9 was reported in the literature (Coughlin et al 2010;Morris et al 2013;Wang et al 2010;Xu and Lu 2006). It was concluded that a value of 0.1 can better describe this criterion for CSCM during this contactimpact problem.…”

Section: Solution Techniques and Assessment Metricsmentioning

confidence: 85%

“…An extensive literature review was performed here in order to find a suitable failure criterion for tip-over impact of concrete casks in LS-DYNA (Hallquist 2006). Table 5 summarizes each work based on the mesh, failure criteria and type of the structural concrete (Coughlin et al 2010;Farnam et al 2010;Huang and Wu 2009;Islam et al 2011;Shi et al 2010;Tang and Hao 2010;Teng et al 2003;Tu and Lu 2010;Wang et al 2009;Wang et al 2010;Wu et al 2011;Xu and Lu 2006).…”

Section: Solution Techniques and Assessment Metricsmentioning

confidence: 99%

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Effect of Alkali-Silica Reactivity Damage to Tip-Over Impact Performance of Dry Cask Storage Structures

Champiri¹,

Mousavi²,

Willam³

et al. 2018

Int J Concr Struct Mater

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This paper investigates the effect of concrete degradation due to alkali-silica reactivity (ASR) and its effect on the performance of vertical concrete casks in the case of a hypothetical tip-over event. ASR is one of the major problems in certain concrete structures exposed to high relative humidity and temperature. Using the first order kinetic model, the mechanical and environmental effects of degradation are modeled for a dry-cask storage structure under the conditions that ASR is completely extended. Following the degradation, a tip-over impact simulation was performed and compared with that of an intact cask in terms of failure modes, damage patterns, stresses, and accelerations. It was seen that concrete crushing and shear banding are major failure modes in the cask with intact concrete, but in the case of the ASR affected cask, the concrete is fully damaged and a longitudinal crack which separates the cask into two parts propagates through the outerpack.

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Section: Solution Techniques and Assessment Metricsmentioning

confidence: 85%

Section: Solution Techniques and Assessment Metricsmentioning

confidence: 99%

Effect of Alkali-Silica Reactivity Damage to Tip-Over Impact Performance of Dry Cask Storage Structures

Champiri¹,

Mousavi²,

Willam³

et al. 2018

Int J Concr Struct Mater

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“…A modo de resumen, el efecto de la relación de aspecto de las fibras en las propiedades mecánicas del hormigón reforzado con fibras de acero es significativo y existe un valor óptimo para resistencia en cada hormigón (Wang et al 2010). Con los resultados experimentales de las Figuras 15 a 18, se construye la Tabla 5, donde se estima la resistencia al arrancamiento de cada tipo de fibra considerando igualdad de volumen.…”

Section: Simulación Numéricaunclassified

“…Observaron que, a igual proporción de volumen de fibras, las resistencias a compresión y tracción aumentaban con el aumento de la relación de aspecto de 55 a 65, pero disminuían al pasar a 80. Dedujeron entonces que cuando la relación de aspecto excede cierto valor, la adición de fibras al hormigón tiene el efecto de aumentar la ductilidad más que la resistencia.Mohammadi et al (2009) realizaron ensayos de impacto en vigas de hormigón reforzado con fibras corrugadas de acero con distintas relaciones de aspecto y observaron que, a igual proporción de volumen el el hormigón con fibras con mayor relación de aspecto tenía mayor capacidad de absorción de energía.A modo de resumen, el efecto de la relación de aspecto de las fibras en las propiedades mecánicas del hormigón reforzado con fibras de acero es significativo y existe un valor óptimo para resistencia en cada hormigón (Wang et al 2010). Con los resultados experimentales de las Figuras 15 a 18, se construye la Tabla 5, donde se estima la resistencia al arrancamiento de cada tipo de fibra considerando igualdad de volumen.…”

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Arrancamiento De Fibras De Acero De Matriz De Hormigon

Calderón¹,

Luccioni²,

Pedraza³

et al. 2015

Rev. Sul. Eng. Est.

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RESUMENEn los últimos años se han desarrollado estudios experimentales que muestran las mejoras obtenidas en el comportamiento estructural al incorporar fibras al hormigón. Las fibras controlan la fisuración aumentando la ductilidad de los elementos estructurales. Este efecto está directamente relacionado con la resistencia al arrancamiento de las fibras que depende de la fibra, la matriz y la interfaz fibra-matriz. Los resultados experimentales muestran gran variabilidad en el comportamiento, aún para un mismo tipo de fibra e igual calidad de hormigón. Esta variabilidad se atribuye a la matriz de hormigón, la cual produce diferencias en la interfaz. En este trabajo se estudia experimental y numéricamente el fenómeno de arrancamiento de fibras de acero con ganchos, desde una matriz de hormigón. Se presentan los resultados experimentales de ensayos de arrancamiento de distintos tipos de fibras. Esto permite determinar parámetros necesarios para la simulación numérica. En el modelo numé-rico desarrollado el modelo de fibras con deslizamiento está implementado como una componente de un compuesto, con lo cual es posible estudiar el comportamiento de una fibra individual o de un conjunto de fibra dispersas en forma homogénea en una matriz. Con dicho modelo se realizan simulaciones del ensayo de arrancamiento de fibra cuyos resultados se comparan con los resultados experimentales.Palabras clave: Fibra, acero, hormigón, gancho, fricción, compuesto. El hormigón reforzado con fibras (HRF) es un hormigón en el que se introducen fibras de diversos tipos, dispersas en la matriz frágil con el fin de mejorar la capacidad de absorción de energía y controlar el desarrollo de fisuras. De este modo, se aumenta la vida en servicio de las estructuras, en especial, cuando se ven expuestas a acciones dinámicas. Es evidente que las propiedades de los HRF dependen directamente del tipo, contenido, orientación y distribución de las fibras. Para activar el mecanismo de trabajo de las fibras, es necesaria la generación de fisuras en la matriz. Las fibras actúan cociendo las fisuras y retardando su propagación, lo cual favorece el desarrollo de múltiples fisuras de menor tamaño. Si hay suficiente cantidad y están uniformemente distribuidas, evitan que las microfisuras se unan, con lo cual se aumenta la resistencia a tracción aparente de la matriz. Revista Sul-Americana de Engenharia EstruturalLa resistencia a tracción del HRF es una acción conjunta entre la resistencia de la matriz y la de las fibras que atraviesan las fisuras. La adherencia entre las fibras y la matriz posee varios componentes: la adhesión física y/o química, la resistencia friccional y un componente mecánico asociado con la geometría de la fibra que actúa como anclaje. En la mayoría de los casos las fibras, en lugar de romperse, son arrancadas de la matriz una vez que perdieron la adherencia con la misma. Por lo tanto, cuanto más largas sean las fibras, mayor será la capacidad de resistir las fuerzas de arrancamiento. Este fenómeno de arrancamiento de barras embebidas en...

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“…By increasing the residual strength of material and the criterion for erosion, the depth of penetration is decreased. Wang et al [15] have studied both experimentally and numerically the effect of fibre inclusion in steel fibre reinforced concrete (SFRC). They have found that the elastic-plastic hydrodynamic model is effective for characterizing principal features of SFRC especially post yield damage softening behaviour.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical investigation on steel fibre reinforced cementitious composite panels subjected to high velocity impact loading

2015

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Experimental and numerical analysis on effect of fibre aspect ratio on mechanical properties of SRFC

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Effect of Alkali-Silica Reactivity Damage to Tip-Over Impact Performance of Dry Cask Storage Structures

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Arrancamiento De Fibras De Acero De Matriz De Hormigon

Numerical investigation on steel fibre reinforced cementitious composite panels subjected to high velocity impact loading

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