Modelowanie jednoosiowego rozciągania i ściskania betonu na poziomie kruszywa

• Autorzy: Suchorzewski J. , Nitka M. , Tejchman J.

Warianty tytułu

EN

Modeling single axis stretching and compressing in case of the aggregated concrete

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki modelowania betonu na poziomie kruszywa podczas ściskania i rozciągania jednoosiowego za pomocą metody elementów dyskretnych. Beton opisany został jako materiał 4-fazowy złożony z kruszywa, zaprawy cementowej, makroskopowych porów oraz stref przejściowych między kruszywem a zaprawą. Obliczenia dwuwymiarowe wykonano dla próbki kwadratowej 10×10 cm2 (ściskanie) oraz w kształcie kości psa 10×15 cm2 z przewężeniem w środku równym 6 cm (rozciąganie). Wyniki numeryczne porównano bezpośrednio z wynikami doświadczalnymi. Krzywe naprężenie-odkształcenie w obliczeniach numerycznych były podobne jak krzywe doświadczalne.

EN

The article presents the results of modeling process pertaining the crushed concrete material during compression and stretching in a single axis, with the use of the discrete elements method. Concrete is described as a 4-phase material consisting of aggregate, cement mortar, macroscopic pores and transition zones, between the crushed aggregate and the mortar. The two-dimensional calculations have been carried out for two square samples (10x10 sq. cm – compression) and in case of a bone-shaped sample, with dimensions of 10 x 15 sq cm, with a 6 cm narrow part in the middle (stretching). Numerical data was directly compared with the experimental results. The functions between deformation and stress, in the numerical calculations, matched the experiment results.

Słowa kluczowe

PL

beton; rozciąganie jednoosiowe; ściskanie jednoosiowe; pękanie; modelowanie; metoda elementów skończonych; MES

EN

concrete; uniaxial tension; uniaxial compression; cracking; modelling; finite element method; FEM

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 86, nr 11
• Strony: 22--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Suchorzewski J.

• Politechnika Gdańska

autor

Nitka M.

• Politechnika Gdańska

autor

Tejchman J.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Bažant Z. and Planas J., Fracture and size effect in concrete and other quasi-brittle materials. CRC Press LLC , (Boca Raton 1997)
• [2] Tejchman J. and Bobiński J., Continuous and discontinuous modelling of fracture in concrete using FEM . Springer, (Berlin-Heidelberg (eds. W. Wu and R. I. Borja) 2013)
• [3] Königsberge, M., Pichler B. and Hellmich Ch., Micromechanics of ITZ -aggregate interaction in concrete Part II : strength upscaling. Journal of American Ceramic Society. (97), (2014) 543-551
• [4] Nitka M. and Tejchman J., Modelling of concrete behaviour in uniaxial compression and tension with DEM .Granular Matter 1, (17), 2015 145-164
• [5] Kozicki J. and Donze, F., A new open-source software developer for numerical simulations using discrete modeling methods. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, (197), (2008), 4429-4443
• [6] Ergenzinger Ch., Seifried R. and Eberhard, P., A discrete element model to describe failure of strong rock in uniaxial compression. Granular Matter (13), (2011), 341-364
• [7] van Mier, J.G.M., Multiaxial strain-softening of concrete. Part I: Fracture. Materiaux et Constructions (19), (1986) 179-190
• [8] van Vliet M.R.A. and van Mier J.G.M., Experimental investigation of size effect in concrete and sandstone under uniaxial tension. Engineering Fracture Mechanics (65), (2000), 165-188
• [9] Lilliu G. and van Mier J.G.M., 3D lattice type fracture model for concrete. Engineering Fracture Mechanics (70), (2003), 927-941