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Life-cycle seismic risk assessment of reinforced concrete structures exposed to corrosion
No full textThe paper presents a methodology for life-cycle seismic risk assessment of reinforced concrete structures under chloride-induced corrosion. The time-variant seismic capacity associated to the attainment of limit states is computed by means of incremental nonlinear dynamic analysis considering the probabilistic modeling of the uncertainties involved in the problem. The seismic risk is evaluated by means of the mean annual frequency of exceedance of the limit states and the corresponding expected annual loss. The proposed approach is applied to seismic risk assessment of a reinforced concrete bridge exposed to corrosion considering different seismic hazard scenarios
Probabilistic Seismic Assessment of Multistory Precast Concrete Frames exposed to Corrosion
Full text linkSeismic design of concrete structures is currently based on time-invariant capacity design criteria which do not account for environmental hazards. The significant progressive decay of strength and ductility of concrete structures exposed to damage, in particular due to reinforcing steel corrosion, shows that this approach should be revised to consider the deterioration over time of the seismic performance. This is important also for precast systems, for which most of structural members are often directly exposed to the atmosphere and environmental aggressiveness. This paper presents a probabilistic approach for the lifetime assessment of seismic performance of concrete structures considering the interaction of seismic and environmental hazards. The effectiveness of the proposed approach is shown by its application to multistory precast buildings exposed to corrosion. The results show that structures designed for the same seismic action could have different lifetime seismic performance depending on the environmental exposure. These results emphasize the importance of a life-cycle approach to both seismic assessment of existing buildings and seismic design of new structures, and indicate that capacity design criteria need to be properly revised to consider the severity of the environmental exposure
Valutazione delle prestazioni sismiche nel tempo di strutture prefabbricate soggette a corrosione
No full textOn the accuracy of diffusion models for life-cycle assessment of concrete structures
No full textIn durability analysis and life-cycle assessment of concrete structures transport of chlorides and other aggressive agents is generally described by using Fick’s laws of diffusion. This model is frequently applied in a simplified one-dimensional (1D) form. However, in practical applications the diffusion process is more properly described by two- or three-dimensional patterns of concentration gradients. In this paper, the accuracy of the 1D modelling of diffusion and its impact on the life-cycle assessment of concrete structures under corrosion is evaluated in deterministic and probabilistic terms with respect to more accurate twodimensional (2D) formulations. The influence of the diffusion modelling on the time-variant corrosion damage of concrete cross-sections is studied with reference to the local damage of the reinforcing steel bars and the global deterioration of bending moment–curvature capacity curves. The results show that 2D diffusion models may be necessary for a realistic life-cycle assessment of concrete structures under corrosion, since 1D models can lead to significant inaccuracies depending on the geometrical aspect ratio of the cross-section, location of reinforcing steel bars and exposure conditions
Resilienza di strutture in calcestruzzo soggette a corrosione
No full textLa memoria presenta un approccio probabilistico per la valutazione a ciclo di vita della resilienza di strutture in calcestruzzo armato soggette a corrosione. L’evoluzione nel tempo del comportamento delle strutture in calcestruzzo esposte all’aggressività ambientale si basa su una metodologia generale proposta in precedenti lavori. Il ruolo del danneggiamento ambientale sulla resilienza è studiato confrontando la funzionalità originaria del sistema e quella associata ad un assegnato scenario di danno. L’efficacia dell’approccio proposto è mostrata attraverso la valutazione della resilienza sismica di un ponte in calcestruzzo armato soggetto a corrosione. I risultati mostrano come strutture progettate per lo stesso livello di funzionalità risultino caratterizzate nel tempo da una differente resilienza in funzione dell’esposizione ambientale
Rischio sismico e resilienza di strutture soggette a degrado
No full textNella valutazione del rischio sismico di strutture e infrastrutture è di fondamentale importanza tenere conto dei diversi fattori che possono alterare nel tempo le prestazioni del sistema. Tuttavia, nell’attuale approccio alla progettazione sismica le prestazioni strutturali si considerano tempo-invarianti e indipendenti dall’ambiente con cui il sistema interagisce. Tale approccio assume implicitamente un margine di sicurezza costante nel tempo. L’invecchiamento e il degrado di materiali e strutture conseguente all’esposizione ambientale mostra come tale impostazione debba essere rivista per tenere conto dell’evoluzione nel tempo delle prestazioni sismiche mediante un approccio a ciclo di vita. Inoltre, quando si considerano gli effetti di un danneggiamento progressivo, il processo decisionale alla base delle strategie di mitigazione del rischio deve basarsi su un insieme di indicatori prestazionali in grado di caratterizzare non solo i livelli di sicurezza e affidabilità strutturale, ma anche la capacità del sistema di contenere entro limiti accettabili gli effetti del danno indotto da un evento sismico e di garantire una adeguata capacità di recupero che consenta di tornare, in tempi rapidi, allo stato pre-evento. Tali aspetti possono essere efficacemente racchiusi nel concetto più generale di resilienza sismica. In questo lavoro si richiamano alcuni concetti di base per la valutazione del rischio e si presenta un approccio probabilistico a ciclo di vita per la valutazione delle prestazioni sismiche di strutture soggette a degrado, con particolare riferimento alla resilienza sismica. L’applicazione al caso di un ponte a travata continua in calcestruzzo armato mostra l’importanza degli effetti combinati di danno sismico e degrado progressivo nella valutazione della resilienza e, quindi, del rischio sismico di strutture esposte a degrado ambientale
Prestazioni sismiche di strutture prefabbricate con connessioni trave-pilastro ad attrito
No full textSimulazione numerica di prove pseudodinamiche su prototipo in scala reale di una struttura prefabbricata multipiano
No full text- …
