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Determination of Nonlinear Softening Behavior at FRP Composite/Concrete Interface / Leung, Christopher K. Y. in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°5 (Mai 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°5 (Mai 2006) . - 498-508 p. Titre : Determination of Nonlinear Softening Behavior at FRP Composite/Concrete Interface Titre original : Détermination du Comportement se Ramollissant Non Linéaire à l'Interface Concrète Composée de FRP Type de document : texte imprimé Auteurs : Leung, Christopher K. Y., Auteur ; Klenke, Marcus, Auteur ; Tung, W. K. ; Luk, Herman C. Y. ; Ulm, Franz-Josef, Editeur scientifique Article en page(s) : 498-508 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fiber  reinforced  plastics  Concrete  beams  Slabs  Plates  Retrofitting  Interfaces  Bonding  Plastiques  renforcés  de  fibres  Faisceaux  concrets  Galettes  Plats  Adaptation  ultérieure  Liaison Index. décimale : 621.34 Résumé : For concrete beams and slabs, the bonding of fiber reinforced plastic (FRP) plates to the bottom surface is an effective and efficient technique for flexural strengthening. Failure of strengthened members often occurs due to stress concentrations at the FRP/ concrete interface. For debonding failure initiated at the bottom of shear or shear/flexural cracks in the concrete, experimental results clearly indicate a progressive failure process accompanied by gradual reduction in shear transfer capability at the interface. Several existing models for FRP debonding have taken interfacial shear softening into account. However, the assumed shear stress versus slip relations employed in the models have never been properly measured. In this investigation, a combined experimental/theoretical approach for the extraction of interfacial stress versus slip relation is developed. With loading applied to a bonded FRP plate, strain is measured at various points along its length. Based on the strain measurements, the interfacial softening curve is derived from a finite element analysis. The present paper will present the proposed approach in detail, demonstrate its application to typical experimental data, and discuss the implications of the results. Pour les faisceaux et les galettes concrets, la liaison des plats (FRP) en plastique renforcés de fibres sur le fond est une technique efficace et efficace pour le renforcement flexural. L'échec des membres renforcés se produit souvent en raison des concentrations d'effort à l'interface de béton de FRP. Pour l'échec debonding lancé au fond du cisaillement ou aux fissures flexural de cisaillement dans les résultats concrets et expérimentaux indiquent clairement un procédé progressif d'échec accompagné de réduction progressive de la capacité de transfert de cisaillement à l'interface. Plusieurs modèles existants pour FRP debonding ont pris le cisaillement dièdre se ramollissant en considération. Cependant, l'effort de cisaillement assumé contre des relations de glissade utilisées dans les modèles jamais n'ont été correctement mesurés. Dans cette recherche, une approche théorique expérimentale combinée pour l'extraction de l'effort dièdre contre la relation de glissade est développée. Le chargement étant appliqué à un plat collé de FRP, la contrainte est mesurée à de divers points sur sa longueur. Basé sur les mesures de contrainte, la courbe se ramollissante dièdre est dérivée d'une analyse finie d'élément. Le papier actuel présentera l'approche proposée en détail, démontrera son application aux données expérimentales typiques, et discutera les implications des résultats. En ligne : ckleung@ust.hk [article] Determination of Nonlinear Softening Behavior at FRP Composite/Concrete Interface = Détermination du Comportement se Ramollissant Non Linéaire à l'Interface Concrète Composée de FRP [texte imprimé] / Leung, Christopher K. Y., Auteur ; Klenke, Marcus, Auteur ; Tung, W. K. ; Luk, Herman C. Y. ; Ulm, Franz-Josef, Editeur scientifique . - 498-508 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°5 (Mai 2006) . - 498-508 p. Mots-clés : Fiber  reinforced  plastics  Concrete  beams  Slabs  Plates  Retrofitting  Interfaces  Bonding  Plastiques  renforcés  de  fibres  Faisceaux  concrets  Galettes  Plats  Adaptation  ultérieure  Liaison Index. décimale : 621.34 Résumé : For concrete beams and slabs, the bonding of fiber reinforced plastic (FRP) plates to the bottom surface is an effective and efficient technique for flexural strengthening. Failure of strengthened members often occurs due to stress concentrations at the FRP/ concrete interface. For debonding failure initiated at the bottom of shear or shear/flexural cracks in the concrete, experimental results clearly indicate a progressive failure process accompanied by gradual reduction in shear transfer capability at the interface. Several existing models for FRP debonding have taken interfacial shear softening into account. However, the assumed shear stress versus slip relations employed in the models have never been properly measured. In this investigation, a combined experimental/theoretical approach for the extraction of interfacial stress versus slip relation is developed. With loading applied to a bonded FRP plate, strain is measured at various points along its length. Based on the strain measurements, the interfacial softening curve is derived from a finite element analysis. The present paper will present the proposed approach in detail, demonstrate its application to typical experimental data, and discuss the implications of the results. Pour les faisceaux et les galettes concrets, la liaison des plats (FRP) en plastique renforcés de fibres sur le fond est une technique efficace et efficace pour le renforcement flexural. L'échec des membres renforcés se produit souvent en raison des concentrations d'effort à l'interface de béton de FRP. Pour l'échec debonding lancé au fond du cisaillement ou aux fissures flexural de cisaillement dans les résultats concrets et expérimentaux indiquent clairement un procédé progressif d'échec accompagné de réduction progressive de la capacité de transfert de cisaillement à l'interface. Plusieurs modèles existants pour FRP debonding ont pris le cisaillement dièdre se ramollissant en considération. Cependant, l'effort de cisaillement assumé contre des relations de glissade utilisées dans les modèles jamais n'ont été correctement mesurés. Dans cette recherche, une approche théorique expérimentale combinée pour l'extraction de l'effort dièdre contre la relation de glissade est développée. Le chargement étant appliqué à un plat collé de FRP, la contrainte est mesurée à de divers points sur sa longueur. Basé sur les mesures de contrainte, la courbe se ramollissante dièdre est dérivée d'une analyse finie d'élément. Le papier actuel présentera l'approche proposée en détail, démontrera son application aux données expérimentales typiques, et discutera les implications des résultats. En ligne : ckleung@ust.hk

Theoretical Modeling of Signal Loss Versus Crack Opening for a Novel Crack Sensor / Leung, Christopher K. Y. in Journal of engineering mechanics, vol.131, N° 8 (Aout 2005)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 777-790 p. Titre : Theoretical Modeling of Signal Loss Versus Crack Opening for a Novel Crack Sensor Titre original : Modeler Théorique de la Perte de Signal contre l'Ouverture de Fente pour une Sonde de Fente de Roman Type de document : texte imprimé Auteurs : Leung, Christopher K. Y., Auteur ; Olson, Noah, Auteur ; Wan, Kai Tai ; Meng, Aidong Article en page(s) : 777-790 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fibre  optics  Sensors  Monitoring  Structural  reliability  Cracking  Fibre  optique  Sondes  Fiabilité  structurale  Criquage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Degradation of concrete structures is always accompanied by the formation of cracks.Crack monitoring is hence useful in assessing the "health condition" of the structure.In our previous investigation on an optical-fiber crack sensor.we have successfully demonstrated the possibility of crack detection and monitoring without requiring prior knowledge of crack locations.Also, a single fiber can be employed to monitor a number of cracks.In pratical applications, the signal loss versus crack opening relationship of the sensor needs to be properly "designed" to satisfy performance requirements on sensitivity to small cracks and/or the total number of detectable cracks (which is limited by the maximum loss at each crack).In this paper, a theoretical model for the signal loss versus crack opening relationship is developed through a combination of mechanical and optical analyses. Using concrete beams with embedded sensors, crack monitoring experiments are conducted. Test results are found to be in reasonably good agreement with predictions, from the model. With the verified model, simulations are carried out to study the effect various parameters on sensors performance.The Potentiel application of the theoretical model to generate sensor design guidelines is hence demonstrated. La dégradation des structures en béton est toujours accompagnée de la formation de la surveillance de cracks.Crack est par conséquent utile en évaluant la "condition de santé" du structure.In que notre recherche précédente sur une fente de fibre optique sensor.we a avec succès démontré la possibilité de ressuage et de surveillance sans exiger la connaissance antérieure de la fente locations.Also, une fibre simple peut être utilisée pour surveiller un certain nombre d'applications pratical de cracks.In, la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente de la sonde doit "être correctement conçue" pour répondre à des exigences d'exécution sur la sensibilité à de petites fissures et/ou tout le nombre de fissures discernables (qui est limité par la perte maximum à chaque crack).In cet article, un modèle théorique pour la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente est développée par une combinaison des analyses mécaniques et optiques. En utilisant les faisceaux concrets avec les sondes incorporées, la fente surveillant des expériences sont conduites. Des résultats d'essai s'avèrent dans la concordance raisonnablement bonne avec des prévisions, du modèle. Avec le modèle vérifié, des simulations sont effectuées pour étudier les divers paramètres d'effet sur l'application des sondes performance.The Potentiel du modèle théorique pour produire des directives de conception de sonde est par conséquent démontrées. [article] Theoretical Modeling of Signal Loss Versus Crack Opening for a Novel Crack Sensor = Modeler Théorique de la Perte de Signal contre l'Ouverture de Fente pour une Sonde de Fente de Roman [texte imprimé] / Leung, Christopher K. Y., Auteur ; Olson, Noah, Auteur ; Wan, Kai Tai ; Meng, Aidong . - 777-790 p. Génie Mécanique, Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 777-790 p. Mots-clés : Fibre  optics  Sensors  Monitoring  Structural  reliability  Cracking  Fibre  optique  Sondes  Fiabilité  structurale  Criquage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Degradation of concrete structures is always accompanied by the formation of cracks.Crack monitoring is hence useful in assessing the "health condition" of the structure.In our previous investigation on an optical-fiber crack sensor.we have successfully demonstrated the possibility of crack detection and monitoring without requiring prior knowledge of crack locations.Also, a single fiber can be employed to monitor a number of cracks.In pratical applications, the signal loss versus crack opening relationship of the sensor needs to be properly "designed" to satisfy performance requirements on sensitivity to small cracks and/or the total number of detectable cracks (which is limited by the maximum loss at each crack).In this paper, a theoretical model for the signal loss versus crack opening relationship is developed through a combination of mechanical and optical analyses. Using concrete beams with embedded sensors, crack monitoring experiments are conducted. Test results are found to be in reasonably good agreement with predictions, from the model. With the verified model, simulations are carried out to study the effect various parameters on sensors performance.The Potentiel application of the theoretical model to generate sensor design guidelines is hence demonstrated. La dégradation des structures en béton est toujours accompagnée de la formation de la surveillance de cracks.Crack est par conséquent utile en évaluant la "condition de santé" du structure.In que notre recherche précédente sur une fente de fibre optique sensor.we a avec succès démontré la possibilité de ressuage et de surveillance sans exiger la connaissance antérieure de la fente locations.Also, une fibre simple peut être utilisée pour surveiller un certain nombre d'applications pratical de cracks.In, la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente de la sonde doit "être correctement conçue" pour répondre à des exigences d'exécution sur la sensibilité à de petites fissures et/ou tout le nombre de fissures discernables (qui est limité par la perte maximum à chaque crack).In cet article, un modèle théorique pour la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente est développée par une combinaison des analyses mécaniques et optiques. En utilisant les faisceaux concrets avec les sondes incorporées, la fente surveillant des expériences sont conduites. Des résultats d'essai s'avèrent dans la concordance raisonnablement bonne avec des prévisions, du modèle. Avec le modèle vérifié, des simulations sont effectuées pour étudier les divers paramètres d'effet sur l'application des sondes performance.The Potentiel du modèle théorique pour produire des directives de conception de sonde est par conséquent démontrées.