Estructuras resilientes y sostenibles a través de la evaluación de SHM basada en EMI de una técnica innovadora de refuerzo con cuerdas de C-FRP
Autores: Papadopoulos, Nikos A.; Naoum, Maria C.; Sapidis, George M.; Chalioris, Constantin E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estructuras resilientes y sostenibles a través de la evaluación de SHM basada en EMI de una técnica innovadora de refuerzo con cuerdas de C-FRP
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Hormigón reforzado
Crítico por corte
Técnica de rehabilitación
Polímeros reforzados con fibra de carbono
Impedancia electro-mecánica
Titanato de zirconio y plomo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Los miembros de concreto reforzado (RC) en estructuras de RC existentes son susceptibles a ser críticos por corte debido a su diseño subreforzado. Por lo tanto, implementar una técnica de refuerzo es esencial para eliminar las víctimas que podrían surgir de colapsos súbitos y catastróficos debido a la fragilidad de estos miembros. Entre otras técnicas propuestas, el uso de cuerdas de polímeros reforzados con fibra de carbono (C-FRP) para aumentar la resistencia al corte de los elementos estructurales de RC ha demostrado ser una aplicación de refuerzo prometedora. Además, se empleó un método de impedancia electro-mecánica (basado en EMI) utilizando titanato de zirconio de plomo (PZT) para evaluar la eficiencia del esquema de refuerzo. Inicialmente, la técnica propuesta se aplicó a la cuerda de C-FRP bajo la sujeción de pruebas de extracción. Así, se logró una correlación de la resistencia a la tracción de la cuerda con las respuestas de EMI del parche de PZT utilizando el índice métrico de desviación cuadrática media (RMSD). Posteriormente, el método se implementó a los datos adquiridos experimentalmente de cuerdas de C-FRP, utilizadas como refuerzo contra corte en una viga profunda rectangular. Las cuerdas se instalaron utilizando el esquema de Sección Empotrada (ETS). Además, se intentó un enfoque para evaluar la capacidad residual de carga cortante basado en las respuestas de EMI adquiridas al estar embebidas y unidas a los PZTs de las cuerdas, demostrando resultados prometedores y buena precisión en comparación con la predicción analítica de la contribución de resistencia al corte de las cuerdas de C-FRP.
Descripción
Los miembros de concreto reforzado (RC) en estructuras de RC existentes son susceptibles a ser críticos por corte debido a su diseño subreforzado. Por lo tanto, implementar una técnica de refuerzo es esencial para eliminar las víctimas que podrían surgir de colapsos súbitos y catastróficos debido a la fragilidad de estos miembros. Entre otras técnicas propuestas, el uso de cuerdas de polímeros reforzados con fibra de carbono (C-FRP) para aumentar la resistencia al corte de los elementos estructurales de RC ha demostrado ser una aplicación de refuerzo prometedora. Además, se empleó un método de impedancia electro-mecánica (basado en EMI) utilizando titanato de zirconio de plomo (PZT) para evaluar la eficiencia del esquema de refuerzo. Inicialmente, la técnica propuesta se aplicó a la cuerda de C-FRP bajo la sujeción de pruebas de extracción. Así, se logró una correlación de la resistencia a la tracción de la cuerda con las respuestas de EMI del parche de PZT utilizando el índice métrico de desviación cuadrática media (RMSD). Posteriormente, el método se implementó a los datos adquiridos experimentalmente de cuerdas de C-FRP, utilizadas como refuerzo contra corte en una viga profunda rectangular. Las cuerdas se instalaron utilizando el esquema de Sección Empotrada (ETS). Además, se intentó un enfoque para evaluar la capacidad residual de carga cortante basado en las respuestas de EMI adquiridas al estar embebidas y unidas a los PZTs de las cuerdas, demostrando resultados prometedores y buena precisión en comparación con la predicción analítica de la contribución de resistencia al corte de las cuerdas de C-FRP.