Ultimate limits of reinforced concrete hinges

Schlappal, Thomas; Kalliauer, Johannes; Vill, Markus; Mang, Herbert A.; Eberhardsteiner, Josef; Pichler, Bernhard

doi:10.1016/j.engstruct.2020.110889

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“…These conclusions provide the motivation to use the proposed mechanical model also for drawing up recommendations for verification of ultimate limits. This is the topic of the companion paper [31].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 97%

“…A customized serviceability limit envelope is determined based on the Eqs. ( 23), ( 28), (31), and (37). All possible combinations of values of ν k and |∆ϕ k | are inserted into the diagram containing the serviceability limit envelope.…”

Section: Verification Of Serviceability Limit Statesmentioning

confidence: 99%

“…They are computed based on the Eqs. ( 23), ( 28), (31), and (37) and on the material and geometric properties of the concrete hinges, see Table 4. All combinations of characteristic values of ν k and |∆ϕ k | turn out to be within the serviceability limit envelopes.…”

Section: Verification Of Serviceability Limit Statesmentioning

confidence: 99%

“…They are applied to a posteriori verification of serviceability limit states of a recently built integral bridge in Austria [30]. Ultimate limit states, in turn, are the focus of the companion paper [31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Serviceability limits of reinforced concrete hinges

Schlappal

Kalliauer

Vill

et al. 2020

Engineering Structures

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Section: Discussionmentioning

confidence: 97%

Section: Verification Of Serviceability Limit Statesmentioning

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Section: Verification Of Serviceability Limit Statesmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Serviceability limits of reinforced concrete hinges

Schlappal

Kalliauer

Vill

et al. 2020

Engineering Structures

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“…In weiterführenden wissenschaftlichen Untersuchungen wurden die Regeln gem. [1] und auf Basis von [2] an das semiprobabilistische Sicherheitskonzept angepasst und ein ingenieurpraktisches Nachweisverfahren entwickelt [3, 4]. Für die Weiterentwicklung und Umsetzung von den bestehenden Bemessungsregeln in das semiprobabilistische Sicherheitskonzept sollen die bei dem untersuchten Brückentragwerk erfassten Messgrößen ausgewertet, analysiert und mit numerischen Modellrechnungen verglichen werden.…”

Section: Allgemeines Und Beschreibung Der Untersuchten Brückenkonstru...unclassified

Langzeitmessungen an einer vorgespannten integralen Rahmenbrücke mit bewehrten Betongelenken – Vergleich Messergebnisse mit numerischen Simulationen – eine Gegenüberstellung nach 8 Jahren Messdauer

Vill

Vospernig

Reiterer

et al. 2022

Beton und Stahlbetonbau

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Im Rahmen des durch die ÖBB‐Infrastruktur AG initiierten Forschungsprojekts im Zuge der Errichtung einer Straßenbrücke beim Neubau des Semmering‐Basistunnels in Österreich wurden umfangreiche Langzeitmessungen des tatsächlichen Bauwerksverhaltens ab Herstellung einer Brücke im Jahr 2014 durchgeführt. Bei der vorliegenden Brücke handelt es sich um eine integrale vorgespannte Rahmenbrücke mit Betongelenken. Bei der Errichtung der Brücke wurden zur Langzeitmessung der Verformungen, Verdrehungen, Temperaturänderungen und Erddruckspannungen unterschiedliche Messsensoren sowohl innerhalb der Betonquerschnitte vor Betonage als auch an der Oberfläche der Betontragstruktur installiert. Die Messungen laufen nun seit der Errichtung der Brücke im Jahr 2014 bzw. der Absenkung des Lehrgerüsts über einen Zeitraum von acht Jahren permanent und stellen damit eine umfassende Grundlage zur Gegenüberstellung von Messung, numerischer Simulation und ingenieurpraktischen Ansätzen auf der Einwirkungs‐ und Widerstandseite dar. Im vorliegenden Beitrag wird die Konstruktion der Brücke einschließlich Herstellungsmethode und Installation der Messtechnik beschrieben. Über den Zeitraum von acht Jahren werden die Messergebnisse in ihrer Gesamtheit sowie auch in einzelnen ausgewählten Detailmessperioden dargestellt und den rechnerisch ermittelten Werten gegenübergestellt. Weiterhin erfolgt auch eine Gegenüberstellung der Ergebnisse der numerischen Simulationen der Betongelenke mit den in situ gemessenen Verformungen und analytisch errechneten Beanspruchungen. Die Ergebnisse über den Messzeitraum zeigen ein sehr träges Temperaturverhalten und sehr geringe Verdrehungen an den Betongelenken. Des Weiteren sind anhand der Messergebnisse zeitabhängige Verformungen des Betons deutlich erkennbar.

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Modeling and design of concrete hinges under general loading

Markić

Kaufmann

2023

Structural Concrete

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Despite their successful applications in practice for over a century, the design of concrete hinges still entails considerable modeling uncertainty. Their dimensioning still relies on semi‐empirical recommendations originally proposed for admissible stress design, based on limited experimental data and generalized with engineering judgment. This presumably results in overly conservative designs in many cases, particularly when applied with modern design codes based on partial safety factors. This paper addresses these issues by revisiting the analytical modeling for one‐way Freyssinet concrete hinges under general loading based on approaches compatible with current design codes. A cross‐sectional analysis with confined concrete properties is proposed for the behavior under axial forces and bending moments, where the strength of the triaxially compressed concrete in the hinge throat is determined with a discontinuous stress field. The hinge resistance to shear forces is investigated with failure mechanisms inspired by failure modes observed in experiments. Based on the shear strength, a simple approach to estimate the torsional resistance of the throat is proposed. Remarks are also made on the analysis of combined actions. The predictions of the proposed models are validated against a wide range of test data, including a series of recently conducted own experiments. Overall, the proposed models agree better with the available experimental data than the existing approaches, potentially allowing for a more efficient design of new and assessment of existing concrete hinges.

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Ultimate limits of reinforced concrete hinges

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Serviceability limits of reinforced concrete hinges

Serviceability limits of reinforced concrete hinges

Langzeitmessungen an einer vorgespannten integralen Rahmenbrücke mit bewehrten Betongelenken – Vergleich Messergebnisse mit numerischen Simulationen – eine Gegenüberstellung nach 8 Jahren Messdauer

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