Stress and strain analysis of reinforced concrete beam according to proposed methodology of parameter selection of high strength concrete

• Autorzy: Smarzewski P.

Warianty tytułu

PL

Analiza stanu odkształcenia i naprężenia belki żelbetowej według proponowanej metodyki doboru parametrów modelu betonu wysokiej wytrzymałości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the analysis of the stress and strain state of reinforced high strength concrete beams with a low level of reinforcement in the process of static deformation in comparison to experimental data, according to the methodology of determining the parameters for the constitutive model of high strength concrete, based on its ultimate uniaxial compressive strength. Three variants of numerical solutions of the BP-1a beam were presented, which are distinguished by their failure surface. Numerical calculations made with the use of the Newton-Raphson method with adaptive descent and Crisfield's arc length method are verified with experimental results. The development of strain for extreme concrete fibres of the compression zone and the development of strain for a longitudinal reinforcement bar in the tension zone at beam's midspan are characterized by excellent agreement in the presented cases.

PL

W artykule przedstawiono analizę stanu odkształcenia i naprężenia belki żelbetowej o niskim stopniu zbrojenia wykonanej z betonu wysokiej wytrzymałości w procesie statycznego odkształcania w porównaniu z wynikami eksperymentalnymi według metodyki ustalania parametrów modelu konstytutywnego betonu wysokiej wytrzymałości na podstawie jego wytrzymałości na ściskanie. Przedstawiono trzy warianty rozwiązania numerycznego belki BP-1a zróżnicowane powierzchnią graniczną betonu. Obliczenia numeryczne wykonane metodami Newtona-Raphsona ze spadkiem adaptacyjnym i długości łuku Crisfielda zweryfikowano z wynikami eksperymentalnymi. W prezentowanych przypadkach rozwój odkształceń skrajnych włókien betonu w strefie ściskanej i rozwój odkształceń pręta podłużnego w strefie rozciąganej w środku belki charakteryzuje się doskonałą zgodnością.

Słowa kluczowe

EN

finite element method; reinforced concrete; beam; high strength concrete

PL

metoda elementów skończonych; żelbet; belka; beton wysokiej wytrzymałości

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 13, nr 1
• Strony: 24--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Smarzewski P.

• Lublin University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Architecture, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin, Poland,

Bibliografia

• [1] Kamińska M.E., Doświadczalne badania żelbetowych elementów prętowych z betonu wysokiej wytrzymałości, KILiW, PAN, Łódź 1999.
• [2] Smarzewski P., Cracking analysis of reinforced concrete beam according to proposed methodology of parameter selection of high strength concrete, Composites 2013.
• [3] Willam K.J., Warnke E.P., Constitutive Model for the Triaxial Behavior of Concrete, Proceedings, International Association for Bridge and Structural Engineering, ISMES, Bergamo, Italy 1975, Vol. 19.
• [4] Smarzewski P., Modelowanie mechanizmu zniszczenia belek żelbetowych z betonu wysokiej wytrzymałości, Praca doktorska. Politechnika Lubelska, Lublin 2008.
• [5] Crisfield M.A., Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, John Wiley & Sons, Inc., 2000.
• [6] Eggert, G.M., Dawson, P.R., Mathur K.K., An adaptive descent method for nonlinear viscoplasticity, International Journal for Numerical Methods in Engineering 1991, 31, 1031-1054.
• [7] Szechiński M., Ugięcia długotrwale obciążonych belek żelbetowych, Studium porównawcze, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.