Nonlinear parameter identification of timber-concrete composite beams using long-gauge fiber optic sensors

Hong, Wan; Jiang, Yuchen; Li, Bing; Qin, Zheng; Hu, Xiamin

doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.12.211

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“…Studies comparing destructive methods using the displacement transducer method were not found until the time of performing this work, however there are those that use the displacement transducer method to determine the mechanical properties to evaluate several materials, indicating good precision for this equipment (Lu et al, 2015;Wei et al, 2015;Fossetti et al, 2015;Song et al, 2017;Hong et al, 2018;Cepelka & Malo, 2018). E W differences obtained through different destructive and non-destructive techniques were also observed in other studies (Targa et al, 2005;Stangerlin et al, 2008;Teles et al, 2011;Cademartori et al, 2014).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Schizolobium Parahyba var. Amazonicum Glulam Classified by Non-destructive Tests

et al. 2019

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Schizolobium Parahyba var. Amazonicum Glulam Classified by Non-destructive Tests

et al. 2019

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“…Essa análise permitiu analisar qual tipo de abordagem se faz mais representativa do comportamento do compósito madeira-concreto. Modelos (parafusos inclinados) Experimental (Hong et al, 2018) Experimental (Tao et al, 2022)…”

Section: Variáveis Do Estudounclassified

“…Hong et al (2018) foi utilizado. Já para o caso de parafusos com inclinações intermediárias, os estudosde Tao et al (2021de Tao et al ( , 2022 foram selecionados.…”

unclassified

Viabilidade da previsão do comportamento de estruturas compósitas madeira-concreto ligadas por parafusos via análise numérica 3D

Rodrigues,

Santos,

Fraga

et al. 2024

Cad. Pedagógico

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Estruturas mistas madeira-concreto (MMC) ligadas por parafusos se destacam pelo seu comportamento dúctil. Porém, não foram encontrados modelos numéricos 3D de previsão do comportamento mecânico desse compósito. Assim, essa pesquisa explorou maneiras viáveis para a simulação de vigas MMC. As variáveis investigadas foram a consideração da inclinação (45° e 90°) e confinamento (Embedded region) do parafuso, valor do coeficiente de atrito estático (CAE) da interface concreto-madeira (sete valores) [modelos MR1C1], consideração de sete CAEs diferentes considerados em uma única análise (MR1C7), transição entre coeficiente de atrito estático e cinético (dezesseis modelos) [Modelos MR1D], parafusos simulados com elementos de treliça (MR1 e MR3) e elementos sólidos (MR2 e MR4), e madeira simulada como material isotrópico e ortotrópico (modelos MR3I e MR3O). Ao total vinte e nove simulações numéricas não lineares (física e geométrica) foram realizadas por meio do software Abaqus (2014). Assim, os resultados foram apresentados por meio da curva força x deflexão (fxd) e força x deslizamento (fxdes), além dos valores de rigidez inicial (Ki), rigidez de serviço (Kser), rigidez última (Ku) e de rigidez no colapso (Kc), além do tempo das simulações e distorção de malha. Nos resultados encontrou-se que para um único CAE na análise, o valor de 0 foi o que melhor simulou a curva fxd e fxdes. Já o modelo MR1C7 apresentou as curvas fxd e fxdes, e valores de rigidez Ki, Kser, Ku e Kc mais ajustados possíveis com os experimentos. Para parafusos inclinados (45°), tanto a consideração deste embebido (elemento de treliça) quanto com contato (elementos sólidos) não foi capaz de simular os resultados experimentais. Além disso, parafusos com elementos sólidos apresentam uma distorção de malha considerável, além da interação de contato tornar a simulação inviável. Para a variação do CAE para o cinético, foram encontrados sérios problemas de convergência para valores do coeficiente de decréscimo (dc) acima de 0,01. Já a madeira simulada como ortotrópica apresentou melhores resultados. Por fim, o tempo de simulação do modelo MR1C7 foi equivalente a 3,245 vezes o do MR1C1. De forma geral, apenas modelos numéricos com parafusos retos (90°) têm a capacidade de prever valores experimentais.

show abstract

“…Material parameters of these specimens are the same as those of the push-out specimens. Specimens GCCB2 and GCCB3 were originally used to verify the health monitoring method for composite structures (Hong et al, 2018), and they were utilized for investigation on the mechanical performance of composite structures in this article. Detailed information about the specimens is listed in Table 1.…”

Section: Bending Test Of Glulam-concrete Composite Beamsmentioning

confidence: 99%

“…Frangi and Fontana (2002) proposed an elasto-plastic model for predicting failure load of timber-concrete composite beams. Hong et al (2018) presented a strain-based method for parameter estimation of timber-concrete composite beams. A literature review about timber-concrete composite structures can be found in Yeoh et al (2011).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental study and theoretical analysis of glulam-concrete composite beams connected with ductile shear connectors

Hong

Jiang

Fang

et al. 2019

Advances in Structural Engineering

Self Cite

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Ductile shear connectors are often applied in timber-concrete composite beams. The relative interface slip of such kind of composite beams will affect the mechanical performance of the composite beams and result in structural nonlinearity. Gamma method which adopts effective bending stiffness to reflect semi-rigid connection is recommended in Eurocode 5. The effective bending stiffness is irrelevant to external loads and calculation points of the composite beam. However, actual bending stiffness distribution along the beam is variable due to that shear connectors are subjected to different shear force. In order to verify the accuracy of gamma method, four-point bending tests of a total of three glulam-concrete composite beams with lag screw connectors and one pure glulam beam were conducted in this article. The failure mode, bearing capacity, and load–deflection relationship were investigated in the experiment. Meanwhile, push-out tests of composite beams were also conducted for determination of the force–displacement relationship of ductile shear connectors. Then, numerical simulation using beam-truss model was established for investigation on the mechanism of composite beams. Finally, theoretical analysis of composite beams considering the effect of interface slip was also presented. Comparing results from gamma method with the presented method, it is shown that both methods can calculate deflection at serviceability limit state with high precision. However, non-uniform distribution of actual bending stiffness cannot be reflected by gamma method.

show abstract

Nonlinear parameter identification of timber-concrete composite beams using long-gauge fiber optic sensors

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Schizolobium Parahyba var. Amazonicum Glulam Classified by Non-destructive Tests

Schizolobium Parahyba var. Amazonicum Glulam Classified by Non-destructive Tests

Viabilidade da previsão do comportamento de estruturas compósitas madeira-concreto ligadas por parafusos via análise numérica 3D

Experimental study and theoretical analysis of glulam-concrete composite beams connected with ductile shear connectors

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