Title: Experimental characterization and modeling of concrete at high temperatures : structural safety assessment of different tunnel cross-sections subjected to fire loading
Language: English
Authors: Ring, Thomas
Qualification level: Doctoral
Advisor: Lackner, Roman
Assisting Advisor: Eberhardsteiner, Josef
Issue Date: 2012
Number of Pages: 118
Qualification level: Doctoral
Abstract: 
Diese Arbeit behandelt das Verhalten von Tunnel unter Brandbeanspruchung. Beginnend mit experimentellen Untersuchungen auf der Materialebene wird die Entwicklung von Materialparametern wie E-Modul und Querdehnzahl mit zunehmender Temperatur untersucht. In einen neuartigen Testaufbau werden Probekörper kombinierter mechanischer und thermischer Beanspruchung ausgesetzt. Mithilfe dieses Testaufbaus ist es möglich das Verformungsverhalten von Beton unter Temperatur zu bestimmen, was eine Untersuchung des Hochtemperaturkriechens (Load induced thermal strains - LITS) ermöglicht. Die experimentellen Ergebnisse werden anschließend für die Validierung eines mikromechanischen Modells verwendet. Dieses mikromechanische Modell wird in Struktursimulationen von Tunnelquerschnitten angewendet und untersucht. Weiters werden Materialmodelle zur Berechnung von Betontragwerken verglichen, was eine Bewertung der in der Praxis verwendeten Materialmodelle ermöglicht.

This contribution deals with the performance of concrete structures subjected to fire loading. Starting with the experimental investigation on the material scale, the development of material parameters like Young's modulus and Poisson's ratio are determined. A new testing device allows to test specimens under combined mechanical and thermal loading. Furthermore, this test setup allows to monitor the displacements of the specimens with increasing temperature, giving informations about the load induced thermal strains (LITS). The experimental data is finally used for validation of a proposed micromechanical model. Finally, structural simulations are performed using the micromechanical model. Moreover, different material models are used for calculation of different tunnel cross-sections, allowing an assessment of state-of-the-art material models.
Keywords: Beton; Brand; Temperatur; Experimente; Tunnel; Mikromechanische Modellierung; Hochtemperaturkriechen; Sicherheitsbetrachtungen; Betontragwerke
Concrete; Fire; Temperature; Experiments; Tunnel; Micromechanical modeling; Load induced thermal strains; Safety assessment; Concrete structure
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-61286
http://hdl.handle.net/20.500.12708/12937
Library ID: AC07813987
Organisation: E202 - Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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