Chování betonových nosníků vystavených cyklům částečného namáčení a vysychání: numerické modelování a experiment

Abstract

Cykly přímého kontaktu s vodou a následného vysychání jsou obvyklým druhem namáhání betonových konstrukcí. Navzdory tomu jsou související experimentální data velmi vzácná. Tento fakt vedl k provedení experimentu, cíleného na prozkoumání vlivu jednostranného cyklického namáčení betonových nosníků o rozpětí 2,5 m a výškách 100, 150 a 200 mm na vývoj jejich průhybu. Výsledky ukázaly, že chování nosníků se v jednotlivých cyklech značně liší. Cílem této práce je podrobné vyhodnocení experimentálních dat a identifikace trendů ve vývoji průhybu a vlhkosti. Sdružená analýza kombinující úlohu transportu vlhkosti a následnou mechanickou odezvu byla využita pro studium jevů ovlivňujících mechanické chování nosníků. Úkolem numerického modelování je mimo jiné ověřit, zda je možné pomocí zavedených konstitutivních modelů tuto úlohu věrně zachytit a v opačném případě navrhnout jejich možnou úpravu.

Cycles of direct contact with water and subsequent drying are a common type of loading of concrete structures. However, relevant experimental data are very scarce. Therefore, an experimental study was conducted. This study monitored the time development of vertical deflection of concrete beams with a 2.5 m span and heights of 100 mm, 150 mm and 200 mm, subjected to one-sided humidity cycles. The results showed significant variation in the behavior of the beams in each cycle. The objective of this thesis is to provide a detailed evaluation of the experimental data and to identify trends in deflection and moisture development. A coupled analysis, combining the problem of moisture transport and subsequent mechanical response, was utilized to study phenomena influencing the mechanical behavior of the beams. The purpose of numerical modeling is, among other things, to verify whether it is possible to accurately capture this problem using the established constitutive models and, if not, to propose possible corrections.