Time analysis of structural concrete elements using the equivalent displacement method

This paper presents a modelling technique referred to as the equivalent displacement method (EDM) which describes the behaviour in time of structural concrete elements, such as reinforced concrete beams and composite beams with full shear interaction, accounting for time effects, such as creep, of the concrete component. The time-dependent behaviour of the concrete is modelled using the algebraic representations, such as the age-adjusted effective modulus method (AEMM), while the steel joist and reinforcement are assumed to behave in a linear-elastic fashion. The main advantage of the EDM method is that it requires only one analysis to obtain the deformation state of the structural system at one step in time based on the AEMM methods, instead of the two required by available modelling techniques (i. e. one performed at timet0 and one performed one step in timet). The EDM method is then applied to the analysis of structural concrete elements using the stiffness analysis and the results obtained based on this modelling technique are validated against other modelling methods. The advantages of using the EDM method in design applications are also illustrated.RésuméCet article présente une méthode appelée méthode de déplacement équivalent (EDM), qui décrit le comportement temporel des éléments de béton, par example les poutres en béton armé et les poutres mixtes à interaction complète, tenant compte des effets temporaux, tel que le fluage du béton. Le comportement temporel du béton est modelé par représentation algébrique, tel que la méthode âge ajusté du module effectif (AEMM), tandis que la poutre d'acier et les renforts sont supposés linéaire et élastique. L'avantage majeur de la méthode EDM est qu'elle n'exige qu'une seule analyse pour obtenir l'état de déformation du système à un point temporel (méthode EDM), au lieu des deux points exigés par les méthodes courantes, en temps t0 et l'autre à t. La méthode EDM est ensuite appliquée à l'analyse des éléments structurels en béton, utilisant l'analyse de raideur, et les résultats obtenus par cette méthode sont vérifiés par d'autres méthodes. Les avantages de l'utilisation de la méthode EDM dans les applications du dessein sont aussi illustrés.