FEM modeling of rebar corrosion - numerical verification of experimental research

• Autorzy: Krykowski T.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie MES korozji zbrojenia - weryfikacja numeryczna badań doświadczalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the experimental verification of concrete cover splitting time theory based on the multicomponent media approach and FEM. The results of computer analysis are compared with the experiment presented in the work of Youping Liu [15]. The solid model of the structure analyzed in the paper [15] has been made. The problem has been analyzed by using the program for the elastic plastic analysis with distortions by using FEM.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie modelu bazującego na teorii ośrodków wieloskładnikowych i MES do wyznaczania czasu odspojenia otuliny betonowej. Wyniki analiz komputerowych porównano z wynikami eksperymentalnymi otrzymanymi w pracy [15]. Dla potrzeb analizy komputerowej wykonano model przestrzenny konstrukcji. Zagadnienie analizowano programem do obliczania konstrukcji w zakresie sprężystoplastycznym z dystorsjami mechanicznymi. Algorytm zaimplementowany w programie był modyfikowany stosownie do założeń teoretycznych modelu degradacji otuliny [9]. Jako wynik analizy otrzymano czas pękania otuliny [...]. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono dobrą korelację wyników teoretycznych z wynikami eksperymentalnymi.

Słowa kluczowe

EN

corrosion; theory of plasticity; FEM; reinforced concrete degradation

PL

korozja; teoria plastyczności; MES (metoda elementów skończonych); korozja zbrojenia

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Civil and Environmental Engineering Reports
• Rocznik: 2010
• Tom: No. 5
• Strony: 205--218
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krykowski T.

• Silesian University of Technology, Faculty of Civil Engineering, ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• 1. Andrade C., Alonso C., Molina F. J.: Cover cracking as a function of rebar corrosion: part I - experimental test, Materials and Structures, Paris, 26, 8 (1993) 453-464.
• 2. Bazant Z. P.: Physical model for steel corrosion in concrete sea structures - theory, Journal of the Structural Division ASCE, 105, 6, (1979) 1137 - 1153.
• 3. Bowen R. M.: Incompressible porous media model models by use of the theory of mixtures, International Journal of Engineering Science, 18, 9 (1980) 1129-1148.
• 4. Cady P.D., Weyers R.E.: Deterioration rates of concrete bridge decks, Journal of Transportation Engineering, 110, 1 (1984) 34-44.
• 5. Černý R., Rovnaníková P.: Transport processes in concrete, London and New York, Spoon - Press 2002.
• 6. Chatterji S.: On the applicability of Fick's second law to chlorideion migration through portland cement concrete, Cement and Concrete Research, 25, 2 (1995) 299-303.
• 7. Chen W. F., Zhang, H.: Structural plasticity. Theory problems and CAE software, New York, Springer-Verlag 1990.
• 8. Comite Euro-International Du Beton.: CEB/FIP model code, 1990.
• 9. Krykowski T.: Modelling of concrete cover degradation caused by rebar's corrosion - multicomponent media theory approach, Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences, 16, (2009) 241-250.
• 10. Krykowski T., Zybura, A.: Fem modeling of concrete cover degradation caused by rebars corrosion in reinforced concrete, Architecture Civil Engineering Environment - ACEE Journal, 2, 4 (2009) 71-80.
• 11. Kubik J.: Thermodiffusion flows in a solid with a dominant constituent, Mitteilungen aus dem Institut für Mechanik nr 44, Bochum, Ruhr-Universität Bochum 1995
• 12. Lemaitre J., Desmorat, R.: Engineering damage mechanics, ductile, creep, fatigue and brittle failures, Springer-Verlag 2005.
• 13. Liu T., Weyers R. W.: Modeling the dynamic corrosion process in chloride contaminated concrete structures, Cement and Concrete Research, 28, 3 (1998) 365-379.
• 14. Liu Y., Weyers R. W.: Modelling the time-to-corrosion cracking in chloride contaminated reinforced concrete structures, ACI Materials Journal, 95, 6 (1998) 675 - 680.
• 15. Liu Y.: Modeling the time-to-corrosion cracking of the cover concrete in chloride contaminated reinforced concrete structures, Ph.D. Thesis, Blacksburg, Virginia Polytechnic Institute and State University 1996.
• 16. Martín-Pérez B.: Service life modelling of r.c. highway structures exposed to chlorides, Ph.D. thesis, Department of Civil Engineering, University of Toronto, Toronto 1999.
• 17. Mase G. T., Mase G. E.: Continuum mechanics for engineers, Boca Raton - London - New York - Washington D. C, CRC Press 1999.
• 18. Maugin G. A.: The thermomechanics of plasticity and fracture, Cambridge, University Press 1992.
• 19. Pantazopoulou S. J., Papoulia K. D.: Modeling cover-cracking due to reinforced corrosion in RC structures, Journal of Engineering Mechanics, 127, 4 (2001) 342 - 351.
• 20. Simo J.C., Hughes T. J. R.: Computational inelasticity, New York, Springer- Verlag 1998.
• 21. Ściślewski Z.: Ochrona konstrukcji żelbetowych, Warszawa, Arkady 1999.
• 22. Ściślewski Z.: Problemy korozji w diagnostyce i przy wzmacnianiu konstrukcji żelbetowych, Warszawa, Instytut Techniki Budowlanej 1994.
• 23. Shreir L. L.: Korozja metali i stopów, Warszawa, WNT 1966.
• 24. Suwito C., Xi Y.: The effect of chloride-induced steel corrosion on service life of reinforced concrete structures, Structure and Infrastructure Engineering, 4, 3 (2006) 177 - 192.
• 25. Thoft-Christensen P.: Corrosion and cracking of reinforced concrete, in: Proceedings of the 3rd IABMAS workshop on Life-Cycle Cost Analysis and Design of Infrastructure Systems, ASCE (2003) 26-36.
• 26. Tuutti K.: Corrosion of steel in concrete, Swedish Cement and Concrete Research Institute, Stockholm 1982.
• 27. Uhlig H. H.: Korozja i jej zapobieganie, Warszawa, WNT 1976
• 28. Wieczorek G.: Korozja zbrojenia inicjowana przez chlorki i karbonatyzację otuliny, Wrocław, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne 2002.
• 29. Wilmański K.: Podstawy termodynamiki fenomenologicznej, Warszawa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe 1974.
• 30. Wilmański K.: Continuum thermodynamics. part I: foundations, Singapore, World Scientific 2008.
• 31. Wranglèn G.: Podstawy korozji i ochrony metali, Warszawa, WNT 1976.
• 32. Zybura A.: Degradacja żelbetu w warunkach korozyjnych, Z. 72, Gliwice, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 1990.
• 33. Zybura A.: Analysis of chloride migration in concrete based on multicomponent medium theory, Archives of Civil Engineering, 53, 1 (2007) 131-150.