Vol.8, No 1, 2010 pp. 1 - 12
UDC
624.012.45:539.56:519.711(045)=111
DOI: 10.2298/FUACE1001001M
COMPUTATIONAL MODELLING OF FAILURE MECHANISMS IN REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
Peter Mark, Michél Bender
Institute of Concrete Structures, Faculty of Civil and Environmental Engineering,
Ruhr-University Bochum, 44780 Bochum, Germany
E-mail:
peter.mark@rub.de,
michel.bender@rub.de
A modelling approach for macroscopic reinforced concrete (RC) structures and structural elements under static loading conditions is presented. It uses the embedded modelling technique to separately account for concrete volumes and single longitudinal bars or stirrups. The material equations of the 3D elasto-plastic damage model for concrete are derived assuming isotropic damage, stiffness recovery and loss due to crack closing and reopening and a non-associated flow rule. Suitable material functions and material parameters as well as a regularisation by energy criteria are given. The approach is applied to shear beam tests illustrating numerical results compared to corresponding experimental data.
Key words:
numerical simulation, reinforced concrete, concrete model, embedded modelling, damage evolution, shear failure, circular sections
NUMERIČKO MODELOVANJE MEHANIZMA LOMA U ARMIRANO-BETONSKIM KONSTRUKCIJAMA
U radu je izložen jedan pristup numeričkom modeliranju armirano-betonskih konstrukcija i konstrukcijskih elemenata pod statičkim opterećenjem. Korišćena je tehnika unutrašnjeg modeliranja koja odvojeno tretira betonski deo preseka, podužnu i poprečnu armaturu. Jednačine kojima se opisuje prostorni elastoplastični model loma za beton, izvedene su pod pretpostavkom izotropnog loma i reverzibilne krutosti usled povećanja i smanjenja otvora prslina. Date su odgovarajuće funkcije ponašanja materijala i odgovarajući parametri, bazirani na kriterijumu održanja energije. Numerički model je verifikovan eksperimentalnim ispitivanjem grede izložene smicanju i upoređivanjem numeričkih i eksperimentalnih rezultata.
Ključne reči:
numerička simulacija, armirani beton, model betona, unutrašnje modeliranje, razvoj loma, lom usled smicanja, kružni poprečni presek
