Homogeneous substitute material model for reinforced concrete modeling

• Autorzy: Siwiński J. , Stolarski A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0006

Warianty tytułu

PL

Model jednorodnego materiału zastępczego do modelowania żelbetu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper outlines a method of determining the deformation and strength parameters for a hypothetical, homogeneous, substitute material which approximates the properties of heterogeneous materials in reinforced concrete elements. The model of the substitute material creates a concrete reference model, in which the static - strength - deformation parameters were modified on the basis of the homogenizing function with the homogenization coefficient assumed as the effective reinforcement ratio of the reinforced concrete structural elements. The results of the comparative analysis of the numerical models using the hypothetical substitute material with experimental results for statically loaded beams and deep beams taken from the literature are presented.

PL

W pracy przedstawiono model hipotetycznego materiału zastępczego do analizy konstrukcji żelbetowych. Model ten opracowano z wykorzystaniem metodyki homogenizacji elementów żelbetowych. Podstawą metodyki homogenizacji elementów żelbetowych jest sposób określenia właściwości odkształceniowo – wytrzymałościowych materiału zastępczego. Sposób ten polega na modyfikacji parametrów dowolnego modelu betonu (tj. tak zwanego modelu referencyjnego), np. powszechnie stosowanego modelu materiału plastycznego zniszczenia opracowanego przez Lublinera i.in., zmodyfikowanego przez Lee and Fenvesa i włączonego do systemu oprogramowania Abaqus, z wykorzystaniem funkcji homogenizacyjnej Ph = Pc + Fh ⋅ Ps.

Słowa kluczowe

EN

substitute material; homogeneous material; numerical analysis; modelling; reinforced concrete

PL

materiał zastępczy; materiał jednorodny; analiza numeryczna; modelowanie; żelbet

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 1
• Strony: 87--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il.

Twórcy

autor

Siwiński J.

• Military University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Warsaw, Poland

autor

Stolarski A.

• Military University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Combescure Ch., Dumontet H., Voldoire F., Homogenised constitutive model coupling damage and debonding for reinforced concreto structures under cyclic solicitations, International Journal of Solids and Structures, Vol. 50, 3861-3874, 2013.
• 2. Kelliher D., Sutton-Swaby K., Stochastic representation of blast load damage in a reinforced concreto building, Structural Safety, Vol. 34, 407-417, 2011.
• 3. Lubliner J., Oliver J., Oller S., Onate E., A plastic-damage model for concrete, International Journal Solids and Structures, Vol. 25(3), 299-326, 1989.
• 4. Urbański A. FE analysis of a reinforced concrete beam cross-section under shear, torsion, bending and axial force. AMCM 7TH International Conference “Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masonry Structures”,349-350, June 13-15, Krakow, Poland, 2011.
• 5. Urbański A. The unified finite element formulation of homogenization of structural members with periodic microstructure. Monograph 320. Krakow University of Technology Publisher, Krakow, Poland, 2005.
• 6. Oliver J., Linero D. L., Huespe A. E., Manzoli O. L. Two - dimensional modeling of material failure in reinforced concrete by means of a continuum strong discontinuity approach. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 197, 332-348, 2008.
• 7. O.L. Manzoli, J. Oliver, A. E. Huespe, G. Diaz. A mixture theory based method for three-dimensional modeling of reinforced concrete members with embedded crack finite elements. Computers and Concrete, Vol. 5, 4, 401-416, 2008.
• 8. Luccioni B.M., Ambrosini R.D., Danesi R.F., Analysis of building collapse under blast loads, Engineering Structures, Vol. 26, 63-71, 2004.
• 9. Siwiński J., Stolarski A., Model of substitute material in the analysis of the bent reinforced concrete crosssection, Biuletyn WAT, vol. LXIV, nr 4, 145-163, 2015, (in Polish).
• 10. Lee J., Fenves G., Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures, Journal of Engineering Mechanics, 892-900, 1998.
• 11. Desayi P., Krishnan S., Equation for the stress-strain curve of concrete, Journal of the American Concrete Institute, Vol. 61, 345-350, 1964.
• 12. Buckohouse E.R., External flexural reinforcement of existing reinforced concrete beams using bolted steel channels, Marquette University, Milwaukee, Wisconsin, 1997.
• 13. Leonhardt F., Walther R., (1966). Wandartige trager, Deutscher Ausschuss fur Stahlbeton, 229, Berlin, Germany.
• 14. P.M. Lewiński, W. Wojewódzki. Integrated finite element model for reinforced concrete slabs. Journal of Structural Engineering ASCE, 117, 4, 1991, 1017-1038.
• 15. J. Siwiński, A. Stolarski. Comparative analysis of reinforced concrete beam using hypothetical model of substitute material. Bulletin of Military University of Technology, Volume LXV, Number 2, 37-48, Warsaw, 2016, (in Polish).
• 16. J. Siwiński, A. Stolarski. Comparative analysis of reinforced concrete deep beam using hypothetical model of substitute material, Bulletin of Military University of Technology, Volume LXV, Number 2, 49-61, Warsaw, 2016, (in Polish).
• 17. J. Siwiński, A. Stolarski. Modeling of buildings behavior under blast load. In: Dynamical Systems: Modelling, Springer Proceedings in Mathematics & Statistics, DOI 10.1007/978-3-319-42402-6_27, J. Awrejcewicz (ed.), vol. 181, , 341-352, Springer International Publishing Switzerland 2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).