Search
Mesoscopic simulations of a fracture process in reinforced concrete beam in bending using a 2D coupled DEM/micro-CT approach
Abstract
W tej pracy zbadano numerycznie w warunkach 2D złożony proces pękania w krótkiej prostokątnej belce betonowej wzmocnionej jednym prętem podłużnym (bez zbrojenia pionowego) i poddanej quasi-statycznemu zginaniu w trzech punktach. Krytyczne pęknięcie poprzeczne w belce spowodowało jej uszkodzenie podczas doświadczenia. Symulacje numeryczne przeprowadzono klasyczną metodą elementów dyskretnych (DEM). Przyjęto trójfazowy opis betonu: kruszywa, zaprawa i międzyfazowe strefy przejściowe (ITZ) wokół kruszyw. W mezoskopowych obliczeniach DEM opartych na skanach rentgenowskich CT 2D przyjęto rzeczywisty kształt i połączenie cząstek kruszywa w betonie. W obliczeniach odtworzono pręt stalowy z żebrami. Założono także ITZ pomiędzy prętem a zaprawą. Bez narzucania prawa poślizgu, uwzględniono warunek geometryczny na granicy pręt/beton. W pracy skupiono się na wykresie siła-ugięcia, procesie pękania, siłach kontaktowych i naprężeniach wzdłuż pręta. Uzyskano dobry poziom zgodności ewolucji siły pionowej w zależności od ugięcia i mechanizmu zniszczenia w analizach DEM w porównaniu z testami laboratoryjnymi pomimo przyjęcia uproszczonych warunków 2D. Wykazano silny wpływ mezostruktury betonu na wzór pęknięcia.
Citations
-
1
CrossRef
-
0
Web of Science
-
2
Scopus
Authors (2)
Cite as
Full text
- Publication version
- Accepted or Published Version
- DOI:
- Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1016/j.engfracmech.2024.110153
- License
-
open in new tab
Keywords
Details
- Category:
- Articles
- Type:
- artykuły w czasopismach
- Published in:
-
ENGINEERING FRACTURE MECHANICS
no. 304,
ISSN: 0013-7944 - Language:
- English
- Publication year:
- 2024
- Bibliographic description:
- Nitka M., Tejchman-Konarzewski A.: Mesoscopic simulations of a fracture process in reinforced concrete beam in bending using a 2D coupled DEM/micro-CT approach.// ACS Biomaterials Science & Engineering -, (2024),
- DOI:
- Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1016/j.engfracmech.2024.110153
- Sources of funding:
-
- Free publication
- Verified by:
- Gdańsk University of Technology
seen 44 times