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Multi-scale modelling approach for the pushover analysis of existing RC shear walls - Part I: Model formulation / Maria Gabriella Mulas in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 36 N°9 (Août 2007) 

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°9 (Août 2007) . - 1169-1187 p. Titre : Multi-scale modelling approach for the pushover analysis of existing RC shear walls - Part I: Model formulation Type de document : texte imprimé Auteurs : Maria Gabriella Mulas, Auteur ; Dario Coronelli, Auteur ; Luca Martinelli, Auteur Article en page(s) : 1169-1187 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : RC  shear  walls  pushover  analysis  finite  elements  fibre  model  multi-scale  modelling  structural  assessmentRC  murs  de  cisaillement  pushover  analyse  éléments  finis  fibres  modèle  modélisation  multi-échelle  évaluation  des  structures Index. décimale : 624.151 Résumé : This work focuses on the modelling issues related to the adoption of the pushover analysis for the seismic assessment of existing reinforced concrete (RC) structures. To this purpose a prototype reference structure, one of the RC shear walls designed according to the multi-fuse concept and tested on shaking table for the CAMUS project, is modelled at different levels of refinement. The meso-scale of a stiffness-based fibre element and the micro-scale of the finite element (FE) method are herein adopted; in the latter separate elements are adopted for the concrete, the steel and the steel-concrete interface. This first of the two companion papers presents in detail the wall under study, illustrating the design philosophy, the geometry of the wall, the instrumentation set-up and the test programme. The two modelling approaches are then described; the most important points in terms of element formulation and constitutive relations for materials are presented and discussed for each approach, in the light of the particular design of the wall and of its experimental behaviour. Ce travail se concentre sur la modélisation des questions liées à l'adoption de la pushover pour l'analyse sismique de l'évaluation existantes en béton armé (RC) des structures. À cette fin, un prototype de structure de référence, l'un des murs de cisaillement RC conçu selon les multi-fusible concept et testés sur maquette pour le projet CAMUS, est le modèle à différents niveaux de raffinement. Le méso-échelle d'une rigidité à base de fibres élément et les micro-échelle des éléments finis (FE) sont présentes méthode adoptée, dans ce dernier des éléments distincts sont adoptées pour le béton, l'acier et l'acier-béton interface. Ce premier des deux documents compagnon présente en détail le mur à l'étude, ce qui illustre la philosophie de conception, la géométrie du mur, l'instrumentation mise en place et le programme d'essais. Les deux approches de modélisation sont ensuite décrites; points les plus importants en termes de formulation de l'élément constitutif et les relations pour les matériaux sont présentés et discutés pour chaque approche, à la lumière de la conception du mur et de son comportement expérimental. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Béton armé En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/114130445/abstract [article] Multi-scale modelling approach for the pushover analysis of existing RC shear walls - Part I: Model formulation [texte imprimé] / Maria Gabriella Mulas, Auteur ; Dario Coronelli, Auteur ; Luca Martinelli, Auteur . - 1169-1187 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°9 (Août 2007) . - 1169-1187 p. Mots-clés : RC  shear  walls  pushover  analysis  finite  elements  fibre  model  multi-scale  modelling  structural  assessmentRC  murs  de  cisaillement  pushover  analyse  éléments  finis  fibres  modèle  modélisation  multi-échelle  évaluation  des  structures Index. décimale : 624.151 Résumé : This work focuses on the modelling issues related to the adoption of the pushover analysis for the seismic assessment of existing reinforced concrete (RC) structures. To this purpose a prototype reference structure, one of the RC shear walls designed according to the multi-fuse concept and tested on shaking table for the CAMUS project, is modelled at different levels of refinement. The meso-scale of a stiffness-based fibre element and the micro-scale of the finite element (FE) method are herein adopted; in the latter separate elements are adopted for the concrete, the steel and the steel-concrete interface. This first of the two companion papers presents in detail the wall under study, illustrating the design philosophy, the geometry of the wall, the instrumentation set-up and the test programme. The two modelling approaches are then described; the most important points in terms of element formulation and constitutive relations for materials are presented and discussed for each approach, in the light of the particular design of the wall and of its experimental behaviour. Ce travail se concentre sur la modélisation des questions liées à l'adoption de la pushover pour l'analyse sismique de l'évaluation existantes en béton armé (RC) des structures. À cette fin, un prototype de structure de référence, l'un des murs de cisaillement RC conçu selon les multi-fusible concept et testés sur maquette pour le projet CAMUS, est le modèle à différents niveaux de raffinement. Le méso-échelle d'une rigidité à base de fibres élément et les micro-échelle des éléments finis (FE) sont présentes méthode adoptée, dans ce dernier des éléments distincts sont adoptées pour le béton, l'acier et l'acier-béton interface. Ce premier des deux documents compagnon présente en détail le mur à l'étude, ce qui illustre la philosophie de conception, la géométrie du mur, l'instrumentation mise en place et le programme d'essais. Les deux approches de modélisation sont ensuite décrites; points les plus importants en termes de formulation de l'élément constitutif et les relations pour les matériaux sont présentés et discutés pour chaque approche, à la lumière de la conception du mur et de son comportement expérimental. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Béton armé En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/114130445/abstract

Multi-scale modelling approach for the pushover analysis of existing RC shear walls - Part II: Experimental verification / Maria Gabriella Mulas in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 36 N°9 (Août 2007) 

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°9 (Août 2007) . - 1189-1207 p. Titre : Multi-scale modelling approach for the pushover analysis of existing RC shear walls - Part II: Experimental verification Type de document : texte imprimé Auteurs : Maria Gabriella Mulas, Auteur ; Dario Coronelli, Auteur ; Luca Martinelli, Auteur Article en page(s) : 1189-1207 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : RC  shear  walls  pushover  analysis  finite  elements  fibre  model  multi-scale  integrated  approach  structural  assessment Index. décimale : 624.151 Résumé : In a companion paper two different modelling approaches have been described, operating at the meso-scale of the fibre elements and at the micro-scale of the finite element (FE) method. The aim of this paper is to explore the efficiency of these models in the pushover analysis for the seismic assessment of existing reinforced concrete (RC) structures. To this purpose a prototype reference structure, one of the RC shear walls designed according to the multi-fuse concept and tested on shaking table for the CAMUS Project, is modelled at different levels of refinement. At the micro-scale the reinforcement and anchorage details are described with increasing accuracy in separate models, whereas at the meso-scale one single model is used, where each element represents a large part of the structure. Static incremental non-linear analyses are performed with both models to derive a capacity curve enveloping the experimental results and to reproduce the damage pattern at the displacement level where failure is reached. The comparison between experimental and numerical results points out the strong and weak points of the different models inside the procedure adopted, and the utility of an integration of results from both approaches. This study confirms, even for the rather difficult case at study, the capability of the pushover in reproducing the non-linear dynamic response, both at a global and a local level, and opens the way to the use of the models within a displacement-based design and assessment procedure. Dans un document de deux différentes approches de modélisation ont été décrites, d'exploitation à méso-échelle de la fibre éléments et, à micro-échelle des éléments finis (FE) méthode. L'objectif de ce papier est d'étudier l'efficacité de ces modèles dans les pushover pour l'analyse sismique de l'évaluation existantes en béton armé (RC) des structures. À cette fin, un prototype de structure de référence, l'un des murs de cisaillement RC conçu selon les multi-fusible concept et testés sur maquette pour le projet CAMUS, est le modèle à différents niveaux de raffinement. À l'échelle micro et le renforcement d'ancrage détails sont décrits avec précision de plus en plus dans des modèles, tandis qu'à l'échelle méso un modèle unique est utilisé, où chaque élément représente une grande partie de la structure. Statique non linéaire progressive des analyses sont effectuées avec les deux modèles pour obtenir une capacité courbe enveloppant les résultats expérimentaux et de reproduire les dommages causés par le déplacement niveau où l'échec est atteint. La comparaison entre expérimental et les résultats numériques des points forts et points faibles des différents modèles dans la procédure adoptée, et l'utilité d'une intégration des résultats des deux approches. Cette étude confirme, même pour les cas plutôt difficile à l'étude, la capacité du pushover à reproduire la dynamique non linéaire, tant à l'échelle mondiale et un niveau local, et ouvre la voie à l'utilisation des modèles dans un déplacement de conception par le calcul et procédure d'évaluation. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Séisme-Génie parasismique En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/114171105/abstract [article] Multi-scale modelling approach for the pushover analysis of existing RC shear walls - Part II: Experimental verification [texte imprimé] / Maria Gabriella Mulas, Auteur ; Dario Coronelli, Auteur ; Luca Martinelli, Auteur . - 1189-1207 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°9 (Août 2007) . - 1189-1207 p. Mots-clés : RC  shear  walls  pushover  analysis  finite  elements  fibre  model  multi-scale  integrated  approach  structural  assessment Index. décimale : 624.151 Résumé : In a companion paper two different modelling approaches have been described, operating at the meso-scale of the fibre elements and at the micro-scale of the finite element (FE) method. The aim of this paper is to explore the efficiency of these models in the pushover analysis for the seismic assessment of existing reinforced concrete (RC) structures. To this purpose a prototype reference structure, one of the RC shear walls designed according to the multi-fuse concept and tested on shaking table for the CAMUS Project, is modelled at different levels of refinement. At the micro-scale the reinforcement and anchorage details are described with increasing accuracy in separate models, whereas at the meso-scale one single model is used, where each element represents a large part of the structure. Static incremental non-linear analyses are performed with both models to derive a capacity curve enveloping the experimental results and to reproduce the damage pattern at the displacement level where failure is reached. The comparison between experimental and numerical results points out the strong and weak points of the different models inside the procedure adopted, and the utility of an integration of results from both approaches. This study confirms, even for the rather difficult case at study, the capability of the pushover in reproducing the non-linear dynamic response, both at a global and a local level, and opens the way to the use of the models within a displacement-based design and assessment procedure. Dans un document de deux différentes approches de modélisation ont été décrites, d'exploitation à méso-échelle de la fibre éléments et, à micro-échelle des éléments finis (FE) méthode. L'objectif de ce papier est d'étudier l'efficacité de ces modèles dans les pushover pour l'analyse sismique de l'évaluation existantes en béton armé (RC) des structures. À cette fin, un prototype de structure de référence, l'un des murs de cisaillement RC conçu selon les multi-fusible concept et testés sur maquette pour le projet CAMUS, est le modèle à différents niveaux de raffinement. À l'échelle micro et le renforcement d'ancrage détails sont décrits avec précision de plus en plus dans des modèles, tandis qu'à l'échelle méso un modèle unique est utilisé, où chaque élément représente une grande partie de la structure. Statique non linéaire progressive des analyses sont effectuées avec les deux modèles pour obtenir une capacité courbe enveloppant les résultats expérimentaux et de reproduire les dommages causés par le déplacement niveau où l'échec est atteint. La comparaison entre expérimental et les résultats numériques des points forts et points faibles des différents modèles dans la procédure adoptée, et l'utilité d'une intégration des résultats des deux approches. Cette étude confirme, même pour les cas plutôt difficile à l'étude, la capacité du pushover à reproduire la dynamique non linéaire, tant à l'échelle mondiale et un niveau local, et ouvre la voie à l'utilisation des modèles dans un déplacement de conception par le calcul et procédure d'évaluation. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Séisme-Génie parasismique En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/114171105/abstract

Severely corroded RC with cover cracking / Dario Coronelli in Journal of structural engineering, Vol. 139 N° 2 (Février 2013) 

Public ISBD [article]  in Journal of structural engineering > Vol. 139 N° 2 (Février 2013) . - pp. 221–232 Titre : Severely corroded RC with cover cracking Type de document : texte imprimé Auteurs : Dario Coronelli, Auteur ; Kamyab Zandi Hanjari, Auteur ; Karin Lundgren, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp. 221–232 Note générale : dtructural engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : concrete  structures;  reinforced  concrete;  corrosion;  cracking;  anchorages;  beams;  finite  element  method Résumé : It is not uncommon that cover cracking, spalling, and delamination occur in many corroding RC structures. Previous research has mainly been concerned with corrosion levels leading to cover cracking along the main reinforcement, whereas corrosion of stirrups is often overlooked. Corrosion phenomena, including stirrup corrosion, were studied in an experimental investigation presented in this paper. High levels of corrosion were reached, up to 20% of the main bars and 34% of the stirrups legs. The occurrence of crack initiation, propagation, and cover delamination were examined. The specimens had the shape of a beam end and were corroded with an accelerated method; an imposed current was used, taking care to keep the current density as low as practically possible for the duration of the laboratory testing. The effects of this process were compared with those of natural corrosion using models from the literature. The location of the bar, middle and corner placement, the amount of transverse reinforcement, and the corrosion level of longitudinal reinforcement and of transverse reinforcement were studied. The results concerning the concrete cracking in the experimental campaign are presented. The crack patterns and widths were analyzed, showing differences between specimens with or without stirrups and whether stirrups were corroding. Finally, the effect of corrosion was simulated as the expansion of corrosion products in a finite-element (FE) model, and the results, mainly the crack pattern and width, were compared with the test results. The conclusions addressed the importance of taking into consideration both high corrosion levels and corrosion of stirrups for the assessment of deteriorated structures. En ligne : . [article] Severely corroded RC with cover cracking [texte imprimé] / Dario Coronelli, Auteur ; Kamyab Zandi Hanjari, Auteur ; Karin Lundgren, Auteur . - 2013 . - pp. 221–232. dtructural engineering Langues : Anglais (eng) in Journal of structural engineering > Vol. 139 N° 2 (Février 2013) . - pp. 221–232 Mots-clés : concrete  structures;  reinforced  concrete;  corrosion;  cracking;  anchorages;  beams;  finite  element  method Résumé : It is not uncommon that cover cracking, spalling, and delamination occur in many corroding RC structures. Previous research has mainly been concerned with corrosion levels leading to cover cracking along the main reinforcement, whereas corrosion of stirrups is often overlooked. Corrosion phenomena, including stirrup corrosion, were studied in an experimental investigation presented in this paper. High levels of corrosion were reached, up to 20% of the main bars and 34% of the stirrups legs. The occurrence of crack initiation, propagation, and cover delamination were examined. The specimens had the shape of a beam end and were corroded with an accelerated method; an imposed current was used, taking care to keep the current density as low as practically possible for the duration of the laboratory testing. The effects of this process were compared with those of natural corrosion using models from the literature. The location of the bar, middle and corner placement, the amount of transverse reinforcement, and the corrosion level of longitudinal reinforcement and of transverse reinforcement were studied. The results concerning the concrete cracking in the experimental campaign are presented. The crack patterns and widths were analyzed, showing differences between specimens with or without stirrups and whether stirrups were corroding. Finally, the effect of corrosion was simulated as the expansion of corrosion products in a finite-element (FE) model, and the results, mainly the crack pattern and width, were compared with the test results. The conclusions addressed the importance of taking into consideration both high corrosion levels and corrosion of stirrups for the assessment of deteriorated structures. En ligne : .