Experimental and numerical analysis on a reinforced concrete structure using structural similitude laws

Abstract

Gebouwen die rond de jaren '60 opgebouwd zijn aan de hand van gewapende betonnen draagstructuren, zijn vaak geconstrueerd zonder de juiste kennis te hebben over de invloed van laterale belastingen. Hierdoor kunnen gebouwen door brosse afschuifkrachten op catastrofale wijze bezwijken. De oorzaak hiervan is dat er in het verleden weinig onderzoek is gevoerd naar deze moment- en afschuifkracht gevoelige gebouwen. Ook betrouwbare numerieke software om dit te onderzoeken was zeldzaam. Het doel van deze master thesis is daarom om het gedrag van een gewapende beton structuur te voorspellen aan de hand van een schaalmodel. Om dit gedrag te voorspellen wordt er binnen deze master thesis ook een eindige elementen model ontwikkelt. In dit thesisonderzoek is een betonnen portaal uit een referentie artikel geschaald met factor drie. Op dit betonnen portaal is vervolgens een laterale belasting aangebracht waarna op experimentele- en numerieke wijze het kritisch afschuifgedrag van het portaal onderzocht is. De numerieke analyse is bekomen aan de hand van de software TNO DIANA. De experimentele- en numerieke resultaten tonen aan dat er een verschil in gedrag en bezwijkmechanisme ontstaat tussen het prototype en het schaalmodel wanneer een schaalfactor van drie wordt toegepast. Dit verschil is weggewerkt aan de hand van een aangepast model. Het eindige elementen model bewijst dat deze aanpassing accuraat is. Het gedrag van het prototype kan dus voorspelt worden aan de hand van een schaalmodel en een gekalibreerd eindige elementen model.