我们的国家需要领域研究生助学金(GAANN)计划旨在通过采用、推进和实施新型施工方法(如混凝土3D打印)来解决基础设施的弹性问题。指示性研究领域如下。其他想法目前正在考虑中，以后可能会包括在内。
3D打印应用的材料设计
主要作者:Z. Grasley, P. Sideris, A. Puppala
传统的建筑材料已经被设计用于传统的建筑方法。例如，典型的混凝土被设计为浇筑在模具内。然而,这些材料适合3D打印吗？在这种应用中，材料应该具有什么特性?我们能用当地的材料来设计吗?那么3D打印的可持续材料，比如地聚合物混凝土、土材料和/或甚至是可控低强度材料呢?
3D打印混凝土结构的结构设计
领导:P. Sideris, M.D. Hueste, L. Barroso, M. Koliou, A. Puppala
现代结构属于设计规范中规定的结构体系类别，如钢筋混凝土或钢抗弯矩框架、钢筋混凝土墙体系和砌体墙体系。然而，3D打印的混凝土结构不属于这些类别。然后,我们如何设计3D打印的混凝土结构，使其在荷载下保持安全？我们可以为3D打印结构设计什么样的新型结构系统？我们应该考虑哪些新的形状或材料分布？可以使用哪些强化策略？
3D打印应用中材料和结构的模拟
主演:P. Sideris, Z. Grasley, L. Barroso
3D打印混凝土结构的精确模拟对其在现场的设计和实施至关重要。3D打印的混凝土结构在打印过程中或在使用、极限或极端载荷下硬化后可能会失效。如何模拟3D打印结构在打印过程中的响应？我们如何模拟硬化3D打印结构的响应?印刷元素的分层特性如何影响它们的响应?
3D打印混凝土结构的弹性
领导:M. Koliou, A. Puppala, M.D. Hueste, P. Sideris
三维(3D)打印混凝土结构为受灾地区和新建筑的应用提供了一个有吸引力的选择，因为它们具有可负担性，施工速度快和减少环境影响的特点。然而,它们真的比传统建筑更有弹性吗？我们如何量化它们在一系列危险下的复原力？什么设计能最大化性能指标？
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