Within the EC funded project smart elements for sustainable building envelopes, carbon textile reinforcement was incorporated into reactive powder concrete, namely textile reinforced reactive powder concrete (TRRPC), to additionally improve the post-cracking behaviour of the cementitious matrix. This high-performance composite material was included as outer and inner façade panels in prefabricated and non-load bearing sandwich elements along with low density foamed concrete (FC) and glass fibre reinforced polymer continuous connecting devices. Experiments and finite element analysis (FEA) were applied to characterize the structural performance of the developed sandwich elements. The mechanical behaviour of the individual materials, components and large-scale elements were quantified. Four-point bending tests were performed on large-scale TRRPC-FC sandwich element beams to quantify the flexural capacity, level of composite action, resulting deformation, crack propagation and failure mechanisms. Optical measurements based on digital image correlation were taken simultaneously to enable a detailed analysis of the underlying composite action. The structural behaviour of the developed elements was found to be highly dependent on the stiffness and strength of the connectors to ensure composite action between the two TRRPC panels. As for the FEA, the applied modelling approach was found to accurately describe the stiffness of the sandwich elements at lower load levels, while describing the stiffness in a conservative manner after the occurrence of connector failure mechanisms.

中文翻译：

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纺织增强活性粉末混凝土夹芯立面构件的复合性能

在 EC 资助的可持续建筑围护结构智能元件项目中，碳纤维织物增强材料被纳入反应性粉末混凝土，即织物增强反应性粉末混凝土 (TRRPC)，以进一步改善水泥基体的开裂后行为。这种高性能复合材料与低密度泡沫混凝土 (FC) 和玻璃纤维增​​强聚合物连续连接装置一起被用作预制和非承重夹层元件中的外立面和内立面面板。应用实验和有限元分析 (FEA) 来表征开发的夹层元件的结构性能。对单个材料、组件和大型元件的机械性能进行了量化。对大型 TRRPC-FC 夹层元件梁进行了四点弯曲试验，以量化抗弯能力、复合作用水平、产生的变形、裂纹扩展和失效机制。同时进行基于数字图像相关性的光学测量，以便对潜在的复合动作进行详细分析。发现开发元件的结构行为高度依赖于连接器的刚度和强度，以确保两个 TRRPC 面板之间的复合作用。对于 FEA，发现应用的建模方法可以准确地描述较低载荷水平下夹层元件的刚度，同时在连接器失效机制发生后以保守的方式描述刚度。复合作用的水平，由此产生的变形、裂纹扩展和失效机制。同时进行基于数字图像相关性的光学测量，以便对潜在的复合动作进行详细分析。发现开发元件的结构行为高度依赖于连接器的刚度和强度，以确保两个 TRRPC 面板之间的复合作用。对于 FEA，发现应用的建模方法可以准确地描述较低载荷水平下夹层元件的刚度，同时在连接器失效机制发生后以保守的方式描述刚度。复合作用的水平，由此产生的变形、裂纹扩展和失效机制。同时进行基于数字图像相关性的光学测量，以便对潜在的复合动作进行详细分析。发现开发元件的结构行为高度依赖于连接器的刚度和强度，以确保两个 TRRPC 面板之间的复合作用。对于 FEA，发现应用的建模方法可以准确地描述较低载荷水平下夹层元件的刚度，同时在连接器失效机制发生后以保守的方式描述刚度。同时进行基于数字图像相关性的光学测量，以便对潜在的复合动作进行详细分析。发现开发元件的结构行为高度依赖于连接器的刚度和强度，以确保两个 TRRPC 面板之间的复合作用。对于 FEA，发现应用的建模方法可以准确地描述较低载荷水平下夹层元件的刚度，同时在连接器失效机制发生后以保守的方式描述刚度。同时进行基于数字图像相关性的光学测量，以便对潜在的复合动作进行详细分析。发现开发元件的结构行为高度依赖于连接器的刚度和强度，以确保两个 TRRPC 面板之间的复合作用。对于 FEA，发现应用的建模方法可以准确地描述较低载荷水平下夹层元件的刚度，同时在连接器失效机制发生后以保守的方式描述刚度。