Analysis of steel-reinforced high-strength concrete deep beam displacement under dynamic loads

• Autorzy: Cichorski W.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.6612

Warianty tytułu

PL

Analiza stanu przemieszczenia tarcz żelbetowych z betonów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an analysis of the deformation of a dynamically loaded rectangular reinforced-concrete deep beam, including the physical nonlinearity of construction materials: concrete and reinforcing steel. The solution was acquired with the use of the method presented in [15]. The displacement of three plate types under various loads, up to dynamic load capacity depletion, was analysed. The results of numerical solutions are presented, with particular emphasis on the impact of the very high strength of concrete and steel on the reinforced concrete plate displacement. The work confirmed the correctness of the assumptions and deformation models of concrete and steel as well as the effectiveness of the methods of analysis proposed in the paper [1, 15] for the problems of numerical simulation of the behaviour of reinforced concrete deep beams under dynamic loads.

PL

W pracy przedstawiono analizę deformacji prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Rozwiązanie otrzymano na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [15]. Dokonano analizy stanu przemieszczenia dla trzech rodzajów tarcz, przy różnych poziomach obciążenia, aż do osiągnięcia stanu wyczerpania dynamicznej nośności. Przedstawiono wyniki rozwiązań numerycznych ze szczególnym uwzględnieniem wpływu bardzo wysokiej wytrzymałości betonu i stali na przemieszczenia tarczy żelbetowej. Wykazano poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [1, 15] dla problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych.

Słowa kluczowe

EN

mechanics of structures; reinforced concrete structures; deep beams; dynamic load; physical nonlinearity

PL

mechanika konstrukcji; konstrukcje żelbetowe; tarcze; obciążenie dynamiczne; nieliniowość fizyczna

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 67, nr 3
• Strony: 165--183
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cichorski W.

• Military University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Department of General Construction, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Cichorski W., Stolarski A., Modelling of inelastic behaviour of reinforced concrete deep beam, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 44, 1, 2016, 37-44.
• [2] Cichorski W., Stolarski A., Analizy stanu przemieszczenia niesprężystej tarczy żelbetowej obciążonej statycznie, Biuletyn WAT, 50, 5, 2001, 5-20.
• [3] Cichorski W., Stolarski A., Analizy wytężenia tarczy żelbetowej z materiałów konstrukcyjnych bardzo wysokich wytrzymałości, Biuletyn WAT, 65, 4, 2016, 143-165.
• [4] Kamińska M.E., Miszczak J., Experimental and analytical aspects of HSC confinement in tied slender columns, 3rd International Conference on Analytical Models and New Concepts in Mechanics of Concrete Structures, Wrocław – Świeradów Zdrój, Poland, June 16-19, 1999, 109-114.
• [5] Kleiber M., Metoda elementów skończonych w nieliniowej mechanice kontinuum, PWN, Warszawa, 1985.
• [6] Leonhardt F., Walther R., Wandartige träger, Report, Deutscher Asschüb für Stahlbeton, 229, Germany, Berlin, 1966.
• [7] Lewiński P.M., Nieliniowa analiza płyt i tarcz żelbetowych metodą elementów skończonych, PWN, Warszawa-Łódź, 1990.
• [8] Majorama C.E., Salomoni V.A., Schrefler B.A., A constitutive relationship for high performance and ultra high performance concrete, The Euro-C 1998 Conference on Computational Modelling of Concrete Structures, Badgastein, Austria, 31 March - 3 April 1998, 1, 203-208.
• [9] Marzec I., Tejchman J., Winnicki A., Computational simulations of concrete behaviour under dynamic conditions using elasto-visco-plastic model with non-local softening, Computers & Concrete, 15, 4, 2015, 515-545.
• [10] Miedziałowski Cz., The static and dynamic analysis of building structures. Selected problems, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, 2015.
• [11] Ožbolt J., Meštrović D., Li Y.J., Elighausen R., Compression Failure of Beams Made of Different Concrete Types and Sizes, Journal of Structural Engineering, 126, 2, 2000, 200-209.
• [12] Rashid M.A., Mansur M.A., Reinforced high-strength concrete beams in flexure, ACI „Structural Journal”, vol. 102, no. 3, 2015, 462-471.
• [13] Stolarski A., Dynamic strength criterion for concrete, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, vol. 130, 12, 2004, 1428-1435.
• [14] Stolarski A., Model dynamicznego odkształcania betonu, Archiwum Inżynierii Lądowej, 37, 3-4, 1991, 405-447.
• [15] Stolarski A., Cichorski W., Modelowanie statycznego i dynamicznego zachowania tarcz żelbetowych, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Studia z Zakresu Inżynierii, 51, Warszawa, 2002.
• [16] Stolarski A., Cichorski W., Influence of high strength of concrete and reinforced steel on dynamic behavior of reinforced concrete deep beams, Proceedings of the 12rd International Conference on Shock & Impact Loads on Structures, Singapore, 15-16 June 2017, 159-168.
• [17] Stolarski A., Cichorski W., Oszacowanie nośności tarczy żelbetowej z uwzględnieniem betonu bardzo wysokiej wytrzymałości, Biuletyn WAT, 51, 2, 2002, 49-67.
• [18] Winnicki A., Pearce C.J. and Bićanić N., Viscoplastic Hoffman consistency model for concrete, Comput. & Struct., 2001, 79, 7-19.

Uwagi

The study was carried out as a result of research tasks carried out within the framework of statutory research no 934, carried out in the Faculty of Civil Engineering and Geodesy of the Military University of Technology.