Zastosowanie metody elementów dyskretnych do opisu procesu pękania w betonie podczas jednoosiowego ściskania i rozciągania

• Autorzy: Nitka M. , Tejchman J.

Warianty tytułu

EN

Application of discrete element method for description of fracture in concrete during uniaxial compression and tension

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modelowanie procesu pękania niezbrojonego betonu podczas jednoosiowego ściskania i jednoosiowego rozciągania przy zastosowaniu metody elementów dyskretnych DEM. Wpływ zagęszczenia betonu i wymiaru ziaren kruszywa na przebieg krzywej naprężenie-odkształcenie, zmiany objętościowe i propagację rys. Ewolucja rozkładu lokalnego wskaźnika porowatości, sił kontaktu między ziarnami oraz obrotów ziaren podczas pękania. Opis betonu jako materiału jedno- i trójfazowego. Porównanie wyników modelowania 2D i 3D na poziomie makro z doświadczeniami.

EN

The modelling of a fracture process in plain concrete during uniaxial compression and uniaxial tension using the discrete element method (DEM). The effect of concrete density and size of aggregate grains on the evolution of the stress-strain curve, volume changes and cracking. The evolution of local void ratio, contact forces between grains and grain rotations during fracture. The description of concrete as a one-phase or three-phase material. The direct comparison of the modelling 2D and 3D results with the corresponding experiments performed at global level.

Słowa kluczowe

PL

materiały kruche; beton; bezpieczeństwo konstrukcji betonowych

EN

brittle materials; concrete; safety of concrete structures

• Wydawca: IMOGEOR, Spółka z o. o.
• Czasopismo: Inżynieria Morska i Geotechnika
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 5
• Strony: 527--536
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Nitka M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

autor

Tejchman J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Bibliografia

• 1. Bažant Z., Planas J.: Fracture and size effect in concrete and other quasi-brittle materials. CRC Press LLC, Boca Raton, 1998.
• 2. Cundall P. A., Hart R.: Numerical modeling of discontinua. J. Eng. Comp. 9, 1992, 101-113.
• 3. Ergenzinger Ch., Seifried R., Eberhard P.: A discrete element model to describe failure of strong rock in uniaxial compression. Granular Matter 13, 2011, 341-364.
• 4. Hentz S., Daudeville L., Donze F.: Discrete element modelling of concrete and identification of the constitutive behavior. Journal of Engineering Mechanics 130, 6, 2004, 709-719.
• 5. Kozicki, J., 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. Kozicki J., Tejchman J.: Modelling of fracture processes in concrete using a novel lattice model. Granular Matter 10, 2008, 377-388.
• 7. Kozicki J., Tejchman J., Mróz Z.: Effect of grain roughness on strength, volume changes, elastic and dissipated energies during quasi-static homogeneous triaxial compression using DEM. Granular Matter 14, 4, 2012, 457-468.
• 8. Kruggel-Emden H., Simsek E., Rickelt S.,Wirtz S., Scherer V.: Review and extension of normal force models for the discrete element method. Powder Technol. 171, 2007, 157-173.
• 9. Lilliu G., van Mier J.G.M.: 3D lattice type fracture model for concrete. Engineering Fracture Mechanics 70, 2003, 927-941.
• 10. Obermayr M., Dressler K., Vrettos C., Eberhard, P.: A bonded-particle model for cemented sand. Computers and Geotechnics 49, 2013, 299-313.
• 11. Skarżynski Ł., Tejchman J.: Calculations of fracture process zones on mesoscale in notched concrete beams subjected to three-point bending. European Journal of Mechanics A/Solids 29, 4, 2010, 746-760.
• 12. Šmilauer V., Chareyre B.: Yade DEM Formulation. Manual, 2011.
• 13. Tejchman J., Bobiński J.: Continuous and discontinuous modeling of fracture in concrete using FEM. Springer, Berlin-Heidelberg (eds. W. Wu and R. I. Borja), 2013.
• 14. van Vliet M. R. A., van Mier J. G. M.: Experimental investigation of concrete fracture under uniaxial compression. Mechanics of Cohesive-Frictional Materials 1, 1996, 115-127.
• 15. van Vliet M. R. A., van Mier J. G. M.: Experimental investigation of size effect in concrete and sandstone under uniaxial tension. Engineering Fracture Mechanics 65, 2000, 165-188.
• 16. Widulinski L., Tejchman J., Kozicki J., Leśniewska D.: Discrete simulations of shear zone patterning in sand in earth pressure problems of a retaining wall. Int. J. Solids and Structures 48, 7-8, 2011, 1191-1209.