Voortschrijdend instorten van gebouwen kan vermeden worden

(10-03-2022) Luchuan Ding onderzocht in zijn doctoraat hoe het voortschrijdend instorten van gebouwen in de toekomst vermeden kan worden.

Het instorten van gebouwen in het verleden (bv. WTC New York) en recentere rampen (bv. Morandibrug Genua en recenter appartementsblok in Miami) bewijzen de relevantie van onderzoek naar de kwetsbaarheid van bouwkundige constructies voor lokale schade en de dringende noodzaak om de ontwerpeisen van constructies te verbeteren.

Constructieve veiligheid is hierbij een belangrijk onderwerp in het vakgebied bouwkunde. Een van de aspecten om constructieve veiligheid te bereiken is de constructies zodanig te ontwerpen dat een plaatselijke beschadiging niet de hele constructie in gevaar brengt.

“In mijn doctoraatsonderzoek heb ik gezocht naar een manier om bij te dragen tot sterkere en dus veiligere constructies zodat grote rampen in de toekomst vermeden kunnen worden”, vertelt Luchuan.

“Ik heb gekeken hoe een constructie na het verwijderen van een aantal kolommen, door bijvoorbeeld een voertuigimpact, terroristische aanslag of ten gevolge van aantasting reageert op de daarmee gepaard gaande dynamische effecten. En ik heb onderzocht in welke mate je de gevolgen hiervan kan voorspellen”, legt Luchuan uit.

“Meer specifiek heb ik onderzocht in welke mate een benaderende methode gebaseerd op behoud van energie (de EBM methode) een voldoende nauwkeurige voorspelling van de dynamische effecten toelaat. Wanneer vergeleken met rekenintensieve dynamische analyses, blijkt deze methode met het oog op robuustheidsanalyses een voldoende nauwkeurige voorspelling van de maximale dynamische respons te maken.”

“Verder heb ik de geschiktheid van rekentechnisch efficiëntere benaderingsmethoden onderzocht waarbij in eerste instantie de EBM wordt toegepast op een vezel-gebaseerd balkmodel en vervolgens deze werkwijze gecombineerd wordt met een meerlaags hybride berekeningsschema dat het constructieve systeem opdeelt in een nauwkeurig berekende direct beïnvloede zone en een vereenvoudigd berekende indirect beïnvloede zone. Beide benaderingen blijken doeltreffend te zijn en een significant rekentechnisch voordeel op te leveren.“, vervolgt Luchuan.

“Tenslotte werd ook het (dynamisch) voortschrijdend instortingsgedrag van bestaande gewapende betonconstructies onderzocht wanneer deze onderhevig zijn aan wapeningscorrosie”, besluit Luchuan.

Lees een uitgebreidere samenvatting of het volledige doctoraat

-

Titel doctoraat: Kwantitatieve beoordeling van gewapende betonconstructies onderworpen aan kolomverwijderingen en rekening houdend met de dynamische respons

-

Contact: Luchuan Ding, Robby Caspeele, Ruben Van Coile

Luchuan Ding werd geboren in 1991 in Chongqing, China. Hij behaalde zijn masterdiploma in Architectural and Civil Engineering in 2017 aan het College of Civil Engineering van Tongji University.

In 2018 is hij aan de slag gegaan als Ph.D. onderzoeker aan de Vakgroep Bouwkundige Constructies en Bouwmaterialen van de Universiteit Gent. Zijn onderzoek is gericht op het evalueren van de voortschrijdende instortingsprestaties van gewapende betonconstructies onderworpen aan kolomverwijderingsscenario's,rekening houdend met de dynamische reactie. Het onderzoek omvat de volgende drie aspecten in het kader van voortschrijdende instorting: de evaluatie van de prestaties van de energiegebaseerde methode, de ontwikkeling van efficiënte dynamische analysebenaderingen met betrekking tot betrouwbaarheids- en robuustheidsbeoordelingen, en de evaluatie van het voortschrijdend instortingsgedrag van gewapende betonconstructies onderhevig aan corrosie.

Luchuan is de eerste auteur van drie peer-reviewed tijdschriftartikelen en vijf conferentiepapers. Tijdens zijn periode aan de Universiteit Gent werkte hij ook mee aan diensten voor het bedrijfsleven en onderwijsactiviteiten, zoals het begeleiden van masterproefstudenten en assistentie bij examens en conferenties.

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Eindredactie: Ilse Vercruysse -  Illustrator: Roger Van Hecke