The analysis of load capacity and deflection of reinforced high strength concrete beam

• Autorzy: Smarzewski P.

Warianty tytułu

PL

Analiza stanu nośności i przemieszczenia belki żelbetowej z betonu wysokiej wytrzymałości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the analysis of the load capacity and deflection of a reinforced high strength concrete beam 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 use of the Newton-Raphson method with adaptive descent and the arc length method are verified with test results. The load-deflection relationships for the flexure beam from the experimental data and the finite element analyses are in good agreement up to failure. In all the cases, the differences between the final loads for the model and the ultimate loads for the experimental results are less than 5%.

PL

W artykule przedstawiono analizę stanu nośności i przemieszczenia 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. Zróżnicowano je przez powierzchnię graniczną betonu. Obliczenia numeryczne wykonane metodą Newtona-Raphsona ze spadkiem adaptacyjnym i metodą długości łuku zweryfikowano wynikami doświadczalnymi. Zależność obciążenie przemieszczenie uzyskana doświadczalnie dla belki zginanej jest zgodna aż do zniszczenia z analizami metodą elementów skończonych. We wszystkich przypadkach różnice pomiędzy końcowymi obciążeniami dla modeli i doświadczalnymi wynikami są mniejsze niż 5%.

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: 29--32
• 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] 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,.
• [2] Crisfield M.A., Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, John Wiley & Sons, Inc., 2000.
• [3] Kamińska M.E., Doświadczalne badania żelbetowych elementów prętowych z betonu wysokiej wytrzymałości. KILiW, PAN, Łódź 1999.
• [4] Smarzewski P., Cracking analysis of reinforced concrete beam according to proposed methodology of parameter selection of high strength concrete, Composites Theory and Practice 2013, 13(1), 7-13.
• [5] 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, 19.
• [6] Smarzewski P., Analiza numeryczna niesprężystych belek żelbetowych z betonu wysokiej wytrzymałości o niskim stopniu zbrojenia, Budownictwo i Architektura 2009, 4, 5-30.
• [7] Rashid M.A., Mansur M.A., Reinforced High-Strength Concrete beams in flexure, ACI Structural Journal 2005, 102, 3, 462-471, May-June.