Search
dr hab. inż. Ireneusz Marzec
Employment
- Associate professor at Department of Engineering Structures
Publications
Filters
total: 34
Catalog Publications
Year 2024
-
FEM simulations applied to the failure analysis of RC structure under the influence of municipal sewage pressure
PublicationThe paper discusses a failure mechanism of reinforced concrete (RC) structure with steel cover that failed under the influence of municipal sewage pressure. To explain the reasons of failure, in-situ measurements, laboratory experiments and comprehensive Finite Element Method (FEM) computations were performed. Non-destructive in-situ scanning tests were carried out to determine quantity and cover thickness of embedded reinforcement...
-
Three dimensional simulations of FRC beams and panels with explicit definition of fibres-concrete interaction
PublicationHigh performance concrete (HPC) is a quite novel material which has been rapidly developed in the last few decades. It exhibits superior mechanical properties and durability comparing to normal concrete. HPC can achieve also superior tensile performance if strong fibres (steel or carbon) are implemented in the matrix. Thus, there exist the unabated interest in studying how the addition of different types of fibres modifies the...
Year 2023
-
Non-uniqueness of fracture parameter choice in simulations of concrete cracking at mesoscale level
PublicationIn the paper a non-uniqueness of fracture parameter choice in simulations of cracking process in plain concrete specimens at mesoscale level under monotonic static loading is analysed. The Finite Element Method is used, where cracks are defined in a discrete way using interface cohesive elements with nonlinear material law including softening. The concrete mesostructure (such as: cement matrix, air voids, aggregates, and Interfacial...
Year 2022
-
Experimental and numerical investigations on RC beams with stirrups scaled along height or length.
PublicationBelki żelbetowe (RC) ze zbrojeniem poprzecznym (strzemiona) poddane czteropunktowemu zginaniu zostały zbadane eksperymentalnie i numerycznie. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Były przezbrojone, aby uniknąć płynięcia zbrojenia podłużnego. W pierwszej kolejności przeprowadzono badania laboratoryjne na belkach żelbetowych ze strzemionami. Ze względu na brak podobieństwa geometrycznego zaobserwowano dwa odrębne tryby...
-
Numerical investigations of discrete crack propagation in Montevideo splitting test using cohesive elements and real concrete micro-structure
PublicationThe paper is aimed at accurately predicting the discrete fracture process in concrete specimens under complex stress states in two dimensional (2D) simulations. Plain concrete specimens subjected to Montevideo splitting test (MVD) were used for consideration due to non-negligible shear stresses impact in this type of test. In order to reflect the heterogeneous nature of the concrete, the meso-structure of the samples was included...
-
Quantitative assessment of the influence of tensile softening of concrete in beams under bending by numerical simulations with XFEM and cohesive cracks
PublicationResults of the numerical simulations of the size effect phenomenon for concrete in comparison with experimental data are presented. In-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending are analyzed. EXtended Finite Element Method (XFEM) with a cohesive softening law is used. Comprehensive parametric study with the respect to the tensile strength and the initial fracture energy is performed. Sensitivity...
Year 2021
-
Finite element analysis on failure of reinforced concrete corner in sewage tank under opening bending moment
PublicationW artykule omówiono mechanizm uszkodzenia żelbetowego zbiornika ściekowego w narożniku ściany, który uległ uszkodzeniu podczas próby wypełnienia na skutek nadmiernych przemieszczeń poziomych ścian pod wpływem otwierającego momentu zginającego. Aby wyjaśnić przyczyny awarii, przeprowadzono kompleksowe obliczenia metodą elementów skończonych (MES) żelbetowego zbiornika w warunkach odkształcenia płaskiego. Beton zamodelowano za pomocą...
-
Shear fracture of longitudinally reinforced concrete beams under bending using Digital Image Correlation and FE simulations with concrete micro-structure based on X-ray micro-computed tomography images
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations of the shear fracture in rectangular concrete beams longitudinally reinforced with steel or basalt bar under quasi-static three point bending. Shear fracture process zone formation and development on the surface of beams was investigated by Digital Image Correlation (DIC) whereas thorough analyses of 3D material micro-structure, air voids, width and curvature of shear...
Year 2020
-
Numerical analyses of novel prefabricated structural wall panels in residential buildings based on laboratory tests in scale 1:1
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations on novel prefabricated composite building wall panels for residential building constructions. The wall panels were composed of reinforced concrete ribbed elements with the core from the EPS foam as the thermal insulation. The wall panels in the full-scale 1:1 were subjected to vertical loads. In the first step, the experiments were analysed with simple usual static methods....
-
Performance of isotropic constitutive laws in simulating failure mechanisms in scaled RC beams
PublicationResults of numerical calculations of reinforced concrete (RC) beams are presented. Based on experimental results on longitudinally reinforced specimens of different sizes and shapes are investigated. Four different continuum constitutive laws with isotropic softening are used: one defined within continuum damage mechanics, an elasto-plastic with the Rankine criterion in tension and the Drucker-Prager criterion in compression, a...
Year 2019
-
Fracture evolution in concrete compressive fatigue experiments based on X-ray micro-CT images
PublicationArtykuł omawia ewolucje pękania w betonie podczas cyklicznego ściskania betonu. Przestrzenną ewolucję pękania zobrazowano stosując mikro-tomograf rentgenowski. Zdjęcia wykonano dla różnych cykli zmęczeniowych. Wyniki porównano z testami monotonicznymi. Jakościowa ewolucja objętości pękania ze wzrostem zmęczeniowego zniszczenia pokazała silnie nieliniowy kształt.
-
Numerical analysis of size effect in RC beams scaled along height or length using elasto-plastic-damage model enhanced by non-local softening.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące efektu skali w belkach żelbetowych uzyskane stosując metodę elementów skończonych. Dwuwymiarowe obliczenia wykonano dla belek żelbetowych podczas 4-punktowego zginania. Belki były skalowane wzdłuż wysokości lub długości. Beton został opisany prawem sprężysto-plastycznym z degradacją sztywności, rozszerzonym o nielokalność w osłabieniu. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi....
-
On some problems in determining tensile parameters of concrete model from size effect tests
PublicationThe paper presents results of numerical simulations of size effect phenomenon in concrete specimens. The behaviour of in-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending is investigated. In total 18 beams are analysed. Concrete beams of four different sizes and five different notch to depth ratios are simulated. Two methods are applied to describe cracks. First, an elasto-plastic constitutive law...
-
Size effect in concrete beams under bending – influence of the boundary layer and the numerical description of cracks
PublicationIn the paper the size effect phenomenon in concrete is analysed. The results of numerical simulations of using FEM on geometrically similar un-notched and notched concrete beams under bending are presented. Concrete beams of four different sizes and five different notch heights under three-point bending test were simulated. In total 18 beams were analysed. Two approaches were used to describe cracks in concrete. First, eXtended...
Year 2018
-
Investigations on strength and fracture in RC beams scaled along height or length
PublicationThe objective of the present paper is to identify experimentally and theoretically differing failure mechanisms in reinforced concrete beams subjected to four-point bending for a separate variation of the depth and length at the constant thickness. Experiments were performed on reinforced concrete beams under four-point bending. Different failure mechanisms included steel yielding, diagonal tension or shear- compression depending...
Year 2017
-
Experiments and numerical analyses for composite RC-EPS slabs
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczalne i numeryczne dla kompozytowych płyt złożonych z żelbetu i styropianu. Wykonano doświadczenia dla płyt w skali 1:1 podczas zginania. Wyniki doświadczalne zostały modelowane stosując 2 różne modele: sprężysto-plastyczny i połączony sprężysto-plastyczny z degradacja sztywności. Oba model zostały wyposażone w długość charakterystyczna mikrostruktury. Osiągnięto dobra zgodność miedzy...
Year 2015
-
Computational simulations of concrete behaviour under dynamic conditions using elasto-visco-plastic model with non-local softening
Publication -
Computational simulations of concrete behaviour under dynamic conditions using elasto-visco-plastic model with non-local softening.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeniowych symulacji zachowania betonu w warunkach dynamicznych stosując sprężysto-lepko-plastyczny model z nielokalnym osłabieniem. Wykonano obliczenia dla ściskania jednoosiowego, rozciągania jednoosiowego i zginania. Dla dużych prędkości obciążenia uwzględniono fragmentację materiału. Wyniki porównano z doswiadczeniami.
Year 2014
-
An elasto-plastic constitutive model with non-local softening and viscosity to describe dynamic concrete behaviour.
PublicationW artykule zaproponowano model do opisu betonu podczas dynamicznego obciążenia. Przyjęto model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem rozszerzony o lepkość. Obliczenia MES dla elementów betonowych pod obciążeniem dynamicznym o różnej prędkości obciążenia porównano z doświadczeniami.
Year 2013
-
Computational modelling of concrete behavior under static and dynamic conditions
PublicationW artykule zaproponowano wyniki obliczeń MES dla betonu podczas dynamicznego obciążenia. Przyjęto model sprężysto-plastyczno-lepki z nielokalnym osłabieniem. Obliczenia MES dla elementów betonowych pod obciążeniem dynamicznym o różnej prędkości obciążenia porównano bezpośrednio z doświadczeniami.
-
Computational modelling of concrete behaviour under static and dynamic conditions
Publication -
Coupled elasto-plastic-damage model with non-local softening enhanced by viscosity to describe dynamic concrete behaviour
PublicationW artykule zaproponowano model do opisu betonu podczas dynamicznego obciążenia. Przyjęto model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem rozszerzony o lepkość. Obliczenia MES dla elementów betonowych pod obciążeniem dynamicznym o różnej prędkości obciążenia porównano z doświadczeniami.
-
Modelling of reinforced concrete beams under mixed shear-tension failure with different continuous FE approaches
PublicationW artykule omówiono wyniki modelowania numerycznego MES zachowania się wysokich belek żelbetowych podczas zniszczenia mieszanego ścinanie-rozciąganie. Obliczenia wykonano stosując różne modele dla betonu rozszerzone o długość charakterystyczną mikrostruktury w oparciu o teorie nielokalna. Otrzymano dobrą zgodność z wynikami doświadczalnymi.
-
Modelling reinforced concrete beams under mixed shear-tension failure with different continuous FE approaches
PublicationThe paper presents quasi-static numerical simulations of the behaviour of short reinforced concrete beams without shear reinforcement under mixed shear-tension failure using the FEM and four various constitutive continuum models for concrete. First, an isotropic elasto-plastic model with a Drucker-Prager criterion defined in compression and with a Rankine criterion defined in tension was used. Next, an anisotropic smeared crack...
Year 2012
-
Enhanced coupled elasto-plastic-damage models to describe concrete behaviour in cyclic laboratory tests: comparison and improvement.
PublicationArtykuł omawia różne modele połączone sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności do opisu zachowania się betonu pod obciążeniem cyklicznym. Modele zostały rozszerzone o długość charakterystyczną mikrostruktury w do opisu lokalizacji odkształceń. Wykonano obliczenia MES dla ściskania i zginania. Zaproponowano własny ulepszony model.
Year 2010
-
Application of enhanced elasto-plastic damage models to concrete under quasi-static and dynamic cyclic loading
PublicationArtykuł omawia wyniki symulacji zachowania sie elementów betonowych poddanych zginaniu w czasie cyklicznego obciążenia. Do symulacji zastosowano 3 połączone modele sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności i z nielokalnym osłabieniem. Wyniki symulacji porównano bezpośrednio z doświadczeniami.
Year 2009
-
Analysis of concrete behaviour under cycling within coupled elasto-plastic-damage with non-local softening
PublicationArtykuł omawia wyniki symulacji zachowania sie elementów betonowych poddanych cyklicznemu obciążeniu. Do symulacji zastosowano 3 połączone modele sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności i z nielokalnym osłabieniem. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami laboratoryjnymi..
-
Zastosowanie modelu sprężysto-plastycznego betonu z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem do modelowania elementów betonowych cyklicznie obciążonych
PublicationTematem pracy jest numeryczna symulacja zachowania się elementów betonowych i żelbetowych poddanych obciążeniom statycznym i cyklicznym. W analizie wykorzystano model sprężysto-plastyczny z kryterium Rankine'a i Drucker-Pragera, izotropowy model degradacji oraz dwa nielokalne modele połączone sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności. Model pierwszy bazuje na pracy Pamina i de Borsta (1999). Połączenie plastyczności i degradacji...
Year 2008
-
FE-analysis of the beaviour of concrete elements with coupled elasto-plastic-damage models with non-local softening
PublicationArtykuł omawia wyniki symulacji zachowania sie elementów betonowych poddanych cyklicznemu obciążeniu. Do symulacji zastosowano połączone modele sprężysto-plastyczne z degradacją sztywności i z nielokalnym osłabieniem. Wyniki symulacji porównano z doswiadczeniami.
Year 2007
-
Effect of a characteristic length on crack spacing in a reinforced concrete bar under tension
Publication -
Effect of a characteristic length on crack spacing in a reinforced concrete bar under tension.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej obliczenia rozstawu rys w pręcie żelbetowym poddanemu rozciąganiu. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu sprężysto-plastycznego modelu rozszerzonego o długość charakterystyczna mikrostruktury przy pomocy teorii nielokalnej.
-
Simulations of spacing of localized zones in reinforced concrete beams using elastic-plasticity and damage mechanics with non-local softening
PublicationArtykuł omawia obliczanie belek żelbetowych z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu MES na bazie sprężysto-plastycznego prawa konstytutywnego i modelu zniszczeniowego uwzględniającego degradację sztywności rozszerzonego o długość charakterystyczną mikrostruktury za pomocą teorii nielokalnej.
-
Simulations of spacing of localized zones in reinforced concrete beams using elasto-plasticity and damage mechanics with non-local softening
Publication
Year 2006
-
FE-investigations on crack spacing in reinforced concrete beams within non-local continuum mechanics.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy rozstawu rys w belkach żelbetowych przy zastosowaniu dwóch ciągłych modeli nielokalnych. Zbadano wpływ wielu różnych parametrów na rozstaw rys.
seen 3103 times