Mesoscopic simulations of a fracture process in reinforced concrete beam in bending using a 2D coupled DEM/micro-CT approach - Publication - Bridge of Knowledge

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

  • 0

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 0

    Scopus

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:
  • COST_FREE
Verified by:
Gdańsk University of Technology

seen 1 times

Recommended for you

Meta Tags