Adapting of the Willam-Warnke failure criteria for young concrete

• Autorzy: Klemczak, B.

Warianty tytułu

PL

Adaptacja kryterium zniszczenia Willam'a-Warnke'go dla młodego betonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The proposition of two failure criteria for young concrete is presented in the paper. The proposed failure criteria refer to well-known Willam-Warnke 3- and 5-parameter model. Slight modifications of these models, aiming to fit the experimental evidence better and to remove some shortcomings of the original Willam-Warnke models were introduced recently by Majewski. These suggestions connected mainly with introducing caps in the area of tensile and low compressive mean stress were adapted for young concrete. Additionally, the results of the original triaxial compression tests of young concrete supported the concept of the proposed models and enable the determination of the expression describing the failure surface. The triaxial tests were done on cylindrical specimens using ELE Hoek Cell TNX. The age of testing concrete was 1, 3, 7 and 28 days in each series.

PL

Przedstawiono propozycję dwóch kryteriów zniszczenia dla młodego betonu. Zaproponowane kryteria odnoszą się do znanego 3-parametrowego i 5-parametrowego kryterium Willama-Warnke'go. Niewielkie modyfikacje modeli Willama-Warnke'go, mające na celu uzyskanie lepszej zgodności modeli z wynikami badań doświadczalnych zaproponował ostatnio Majewski. Wspomniane modyfikacje, związane głównie z wprowadzeniem nasadek w strefie niskich naprężeń średnich ściskających oraz w strefie naprężeń średnich rozciągających, zostały zaadaptowane dla młodego betonu. Dodatkowo, podstawą dla wyznaczenia równań opisujących powierzchnie graniczne były wyniki oryginalnych badań trójosiowych młodego betonu. Zaproponowane kryteria zniszczenia dla młodego betonu można podsumować w następujący sposób: • W modelu 3-parametrowym południki są liniami prostymi, a powierzchnia graniczna jest otwarta w kierunku hydrostatycznych naprężeń ściskających. W strefie niskich naprężeń hydrostatycznych ściskających i rozciągających wprowadzono nasadki paraboliczne. • Końcowa wersja 5-parametrowej powierzchni granicznej składa się z parabolicznych nasadek w strefie hydrostatycznych naprężeń rozciągających i niskich naprężeń ściskających, parabolicznych południków w strefie średnich naprężeń hydrostatycznych ściskających oraz południków prostoliniowych w strefie wysokich wartości naprężeń hydrostatycznych ściskających. • W przekroju dewiatorowym powierzchnia graniczna w obu modelach nie jest powierzchnią obrotową i jest opisana zgodnie z koncepcją Willama i Warnke'go krzywymi eliptycznymi. • Podstawą do wyznaczenia równań opisujących zaproponowane powierzchnie graniczne były oryginalne badania trójosiowe młodego betonu. Badania zostały wykonane dla betonu 1, 3, 7 i 28 dniowego w komorze trójosiowego ściskania ELE Hoek Cell TNX.

Słowa kluczowe

PL

beton młody; zniszczenie; kryterium Willama-Warnke'go

EN

young concrete; failure criteria; triaxial compression tests

• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 53, nr 2
• Strony: 323-339
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Klemczak, B.

• Silesian University of Technology, Gliwice, Poland,

Bibliografia

• 1. K. J. WILLAM, E. P. WARNKE, Constitutive models for the triaxial behaviour of concrete, Int. Assos. of Bridge Struct. Eng. Proc., 19, 1-30, 1975.
• 2. S. MAJEWSKI, Mechanika betonu konstrukcyjnego w ujęciu sprężysto-plastycznym, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• 3. S. MAJEWSKI, MWW3 - Elasto-plastic model for concrete, Archives of Civil Engineering, L.l, 11-43, 2004.
• 4. T. GODYCKI-ĆWIRKO, Mechanika betonu, Arkady, Warszawa 1982.
• 5. W. F. CHEN, Plasticity in reinforced concrete, McGraw-Hill Book Company, 1982.
• 6. T. TANABE, Y. ISHKAWA, Time-dependent beaviour of concrete at early ages and its modelling, Proceedings of the Fifth International RILEM Symposium, 435-458, Barcelona, September 6-9, 1993.
• 7. T. TANABE, Y. ISHKAWA, N. ANDO, Visco-elastic and visco-plastic modeling of transient concrete, Proceedings of Computational Modelling of Concrete Structures, l, 441-453, EURO-C 1998.
• 8. F. J. ULM, O. COUSSY, C. HELLMICH, Chemplasticity: A review of evidence, Proceedings of Computational Modelling of Concrete Structures, l, 421-438, EURO-C 1998.
• 9. N. S. OTTOSEN, A failure criterion for concrete, J. Eng. Mech. Div. ASCE, 103, 527-535, 1977.
• 10. S. JEMIOŁO, A. SZWED, O zastosowaniu funkcji wypukłych w teorii wytężenia materiałów izotropowych. Propozycja warunków plastyczności metali, Prace Naukowe Polietchniki Warszawskiej, Seria Budownictwo, z. 133, 5-51, 1999.
• 11. G. G. BALMER, Shearing strength of concrete under high triaxial stress - computation of Mohr's envelope as a curve, Bur. Reclam. Struct. Res. Lab. Rep. SP-23, 1949.
• 12. H. KUPFER, K. HILSDORF, H. RUSCH, Behaviour of concrete under biaxial stresses, J. Am. Concr. Inst., 66, 8, August, 656-666, 1969.
• 13. L. L. MILLS, R. M. ZIMMERMAN, Compressive strength of plain concrete under multiaxial loading conditions, J. Am. Concr. Inst., 67, 10, October, 802-807, 1970.
• 14. I. IMRAN, S. J. PANTAZOPOULOU, Experimental study of plain concrete under triaxial stress, ACI Materials Journal, 93, 6, 589-601, November-December 1996.
• 15. A. M. NEVILLE, Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków 2000.