Experiments of Axially Loaded Walls for Urban Damage Assessment

Författare:

  • Roger Berglund
  • Håkan Hansson

Publiceringsdatum: 2017-12-27

Rapportnummer: FOI-R--4494--SE

Sidor: 47

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • betongkonstruktioner
  • axialbelastning
  • stötvågsbealstning
  • experiment

Sammanfattning

Väggelement av armerad betong i skala 1:2, med och utan axiellast, har utsatts för belastning från luftstötsvåg i en stötvågstub. Försöksobjektens resthållfasthet provades även statiskt efter genomförd luftstötvågsbelastning. De genomförda försöken har gett värdefulla data avseende dessa strukturresponsen, inkl. brottmoder, för denna typ av armerade betongkonstruktioner. Väggelementen med axialbelastning uppvisade en mindre deformation vid luftstötvågsbelastningen än motsvarande väggelementen utan axiellast. Resultaten visar även att deformationen minskade för försöken när axialbelastningen ökade. Det noterades dock att brottmoden för strukturen kan ändras till ett skjuvbrott för väggelementen vid ökande luftstötsvågsbelastning, vilket resulterar i ett omedelbart brott utan någon resthållfasthet för strukturen i axial- eller transversal riktning. Väggelementens deformation ökade tämligen kontrollerat vid ökande luftstötvågsbelastningen, utom för de försök då skjuvbrott uppträdde i strukturen. Axialbelastningen på väggelementen ökar initialt för belastning med både luftstötvåg och för statisk belastning. Den axiella lasten på väggelementen minskar dock vid stora transversella, d.v.s. horisontella, deformationer. Numeriska metoder, t.ex. finita element analyser, är därför mest lämpade för utvärdering av både luftstötvågsbelastade och statiskt provade väggelement, detta då både axiellast och transversallast varierar samtidigt. Ett område som därför är intressant för framtida forskning är därför numeriska metoder för analyser av strukturrespons för axialbelastade väggelement utsatta för luftstötvågsbelastning, t.ex. armerade betongväggar eller betongpelare. En bidragande anledning till detta är att ytterligare data, antingen från experiment eller numeriska analyser, behövs för utvecklingen av framtida förenklade analysmetoder för axialbelastade betongväggar och betongpelare. Ett annat område som är aktuellt för framtida forskning är när olika deformationsmoder och brott uppträder för armerade betongkonstruktioner, t.ex. övergången från ett böjbrott till ett skjuvbrott för betongväggar. Det finns även ett behov av ytterligare försöksverksamhet för att stödja detta forskningsområde, t.ex. verifierande experiment i fullskala, samt försök med andra utföranden på betongväggarna och andra luftstötvågsbelastningar.