Civilian structures and fortifications consist primarily of reinforced concrete. Reinforced concrete provides mass, robustness, and redundancy while remaining cost-effective. When appropriate reinforcement detailing is provided and flexure dominates, these elements exhibit a high energy absorption capacity. This capacity is necessary to withstand high-intensity dynamic loads, such as collisions, fragment impacts, and air blasts. Flexure-dominated damage results in numerous wide cracks, which absorb energy through plastic deformation of the reinforcement. Shear-type failures are instead characterised by localised energy absorption in a single dominant crack, where concrete fracture and friction absorb most of the energy. Avoiding shear-type failures is thus central to the design of concrete elements subjected to high-intensity dynamic loads.

This thesis investigates the parameters governing the energy absorption capacity of reinforced concrete elements and proposes strategies to increase it. Experimental and numerical studies address shear-failure modes, governing parameters, differences between static and dynamic shear failures, mitigation techniques, and prediction models. Drop-weight impact tests on beams were conducted in the laboratory and monitored with high-speed cameras to study the development of shear failure in detail. Shock tube tests on reinforced concrete wall panels were used to investigate the response to air-blast loading.

The research contributes new insights into dynamic shear failures of reinforced concrete elements. Different shear-failure types were deliberately triggered, and their mechanisms and governing parameters were characterised. A major focus was the comparison between static and dynamic shear failures. The results show that, under dynamic loading, compression strut forces dominate in an initial transient phase, producing higher support reactions than in comparable static tests. As deformations increase and the external load decays, the response enters a quasi-static phase in which dynamic and static tests exhibit similar failure forces and displacements. For failures occurring in this quasi-static phase, the findings support the use of static shear-capacity models under dynamic loading. Recommendations for response models and new methods based on the experimental results are also provided.

Civila och fortifikatoriska konstruktioner utgörs i stor utsträckning av armerad betong. Armerad betong ger massa, robusthet och redundans samtidigt som den är kostnadseffektiv. När en lämplig armeringsutformning används och böjning dominerar uppvisar dessa element en hög energiupptagningsförmåga. Detta är nödvändigt för att motstå dynamiska laster med hög intensitet, såsom kollisioner, splitter och luftstötvågor. Böjdominerade skador resulterar i ett flertal vida sprickor, där energi tas upp genom plastiska deformationer i armeringen. Skjuvbrott kännetecknas i stället av att energiupptaget lokaliseras till en enskild dominerande spricka, där sprickbildning och friktion upptar merparten av energin. Att undvika skjuvbrott är därför centralt vid dimensionering av betongkonstruktioner utsatta för högintensiva dynamiska laster.

I denna avhandling undersöks de parametrar som styr energiupptagningsförmågan hos armerade betongkonstruktioner. Experimentella och numeriska studier presenteras vilka behandlar skjuvbrottsmekanismer, styrande parametrar, skillnader mellan statiska och dynamiska skjuvbrott, åtgärdsstrategier samt prediktionsmodeller. Fallviktsförsök på balkar genomfördes i laboratorium och registrerades med höghastighetskameror för detaljerade studier av skjuvbrottsmekanismernas utveckling. Därefter utfördes stöttubsförsök på armerade betongväggpaneler för att undersöka responsen vid luftstötvågsbelastning.

Forskningsarbetet bidrar med nya insikter om dynamiska skjuvbrott i armerade betongkonstruktioner. Olika typer av skjuvbrott framprovocerades, och deras mekanismer samt styrande faktorer karakteriserades. En central del av arbetet var jämförelsen mellan statiska och dynamiska skjuvbrott. Resultaten visar att stora trycksträvkrafter dominerar i ett tidigt skede vid dynamisk belastning, den så kallade transienta fasen, vilket ger avsevärt större stödreaktioner jämfört med statiska referensförsök. När deformationen ökar och belastningen avtar inträder en kvasi-statisk fas, där den dynamiska och statiska responsen uppvisar liknande brottkrafter och deformationer. För brott som inträffar i denna kvasi-statiska fas visar resultaten att statiska skjuvkapacitetsmodeller kan användas vid dynamisk belastning. Arbetet ger även rekommendationer för responsmodeller samt nya metoder baserade på de experimentella resultaten.