Search
dr hab. inż. Jerzy Bobiński
Employment
- Head of Department at Department of Engineering Structures
- Associate professor at Department of Engineering Structures
Publications
Filters
total: 56
Catalog Publications
Year 2024
-
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
-
Examination of advanced isotropic constitutive laws under complex stress states in plain and reinforced concrete specimens
PublicationThe performance of advanced isotropic constitutive laws under complex stress states in plain and reinforced concrete specimens is investigated. Three different formulations are chosen: original Mazars model, Mazars mi model and model proposed by Pereira and coworkers. The degradation of the material in all formulations is described via a single variable, but a strain/stress state is taken into account via quite sophisticated relationships....
-
Limits of enhanced of macro- and meso-scale continuum models for studying size effect in concrete under tension
PublicationThe paper investigates a mechanical quasi-static size effect in concrete during splitting tension at the macro- and meso-level. In experiments, five different diameters of cylindrical concrete specimens were tested. Twodimensional plane strain finite element (FE) simulations were carried out to reproduce the experimental size effect. The size effect in experiments by Carmona et al. was also simulated. Two enhanced continuum concrete...
-
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...
Year 2020
-
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
-
Meso‐scale analyses of size effect in brittle materials using DEM
PublicationThe paper describes numerical meso-scale results of a size effect on strength, brittleness and fracture in brittle materials like concrete. The discrete element method (DEM) was used to simulate the size effect during quasi-static splitting tension with the experimental-based meso-structure. The two-dimensional (2D) calculations were carried out on concrete cylindrical specimens with two diameters wherein two different failure...
-
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
-
A constitutive law for concrete with smooth transition from continuous into discontinuous cracks’ description
PublicationPaper presents a constitutive model for concrete that combines a continuous and discontinuous crack’s description to simulate the concrete under tensile dominated loads. In a continuum regime, two different constitutive laws were used. First, a plasticity model with the Rankine failure criterion and an associated flow rule was used. Second, a constitutive law based on isotropic damage mechanics was formulated. Both model alternatives...
-
A three-dimensional meso-scale approach with cohesive elements to concrete fracture based on X-ray μCT images.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące pękania betonu uzyskane stosując trójwymiarowy model mezoskopowy z elementami kohezyjnymi. Obliczenia trójwymiarowe zostały wykonane dla zginanej belki betonowej. Beton został opisany jako model 3-fazowy. Mikrostruktura betonu odpowiadała zdjęciom tomograficznym. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi. Uzyskano b. dobra zgodność między wynikami numerycznymi i doświadczalnymi.
-
Mesoscopic simulations of crack propagation in concrete using cohesive elements
PublicationThe paper presents results of two-and three-dimensional meso-scale simulations of fracture in notched concrete beams subjected to three-point bending test. Concrete was assumed as a 3-phase material composed of aggregate grains placed in the cement matrix with Interfacial Transitional Zones (ITZs) between then. In 2D simulations macro-voids were also taken into account. The particle distribution was taken from real concrete beams...
Year 2017
-
Opinia techniczna dot. budowy obiektu MCK w Katowicach (sygn. akt II C 889/13/4)
PublicationCelem opracowania było wykonanie przeglądu akt sprawy II C 889/13/7 prowadzonej przez Sąd Okręgowy w Katowicach dotyczącej budowy obiektu Międzynarodowego Centrum Kongresowego w Katowicach oraz wykonanie wymaganych symulacji obliczeniowych, a ostatecznie wydanie opinii zawierającej odpowiedzi na pytania Sądu
Year 2016
-
A coupled constitutive model for fracture in plain concrete based on continuum theory with non-local softening and eXtended Finite Element Method
PublicationThe paper presents a constitutive model for concrete which combines a continuous and discontinuous fracture description. In a continuum regime, two different constitutive laws were used. First, a plasticity model with a Rankine failure criterion and an associated fl ow rule was used. Second, a constitutive law based on isotropic damage mechanics was formulated. In order to capture the width of a localized zone and to obtain mesh-independent...
-
Comparison of continuous and discontinuous constitutive models to simulate concrete behaviour under mixed mode failure conditions
PublicationW artykule porównano modele MES ciągłe i nieciągłe do symulacji zachowania betonu w warunkach mieszanego zniszczenia. W ramach modeli ciągłych zastosowano modele sprężysto-plastyczne oraz modele z redukcją sztywności sprężystej i nielokalnym osłabieniem. W ramach modeli nieciągłych zastosowano XFEM. Przedmiotem obliczeń były strefy lokalizacji i rysy w warunkach mieszanego zniszczenia wg testu doświadczalnego Nooru-Mohameda.
-
Two-dimensional simulations of concrete fracture at aggregate level with cohesive elements based on X-ray lCT images
PublicationThe paper presents results of two-dimensional meso-scale simulations of fracture in notched concrete beams subjected to three-point bending test. Concrete was assumed as a 4-phase material composed of aggregate grains placed in the cement matrix, interfacial transitional zones (ITZs) and macro-voids. The particle distribution was taken from real concrete beams on the basis of X-ray lCT images. Comprehensive numerical analyses were carried...
Year 2015
-
Simulations of Shear Zones and Cracks in Engineering Materials Using eXtended Finite Element Method
PublicationNumerical simulations of cracks and shear zones in quasi-brittle materials are presented. Extended Finite Element Method is used to describe both cracks and shear zones. In a description of tensile cracks, a Rankine criterion is assumed. A discrete Mohr-Coulomb law is adopted for simulations of shear zones. Results of simple numerical tests: unixial tension, bending and biaxial compression are demonstrated.
Year 2014
-
A constitutive model for concrete based on continuum theory with non-local softening coupled with eXtended Finite Element Method. Computational Modelling of Concrete Structures,
PublicationArtykuł omawia model połączony ciągły-nieciągły do modelowania stref lokalizacji i rys w betonie niezbrojonym. Obliczenia wykonano stosując rozszerzoną metodę elementów skończonych. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami.
-
Numeryczne modelowanie betonu niezbrojonego dla mieszanego rodzaju zniszczenia przy zastosowaniu podejścia ciągłego i nieciągłego
PublicationArtykuł omawia model połączony ciągły-nieciągły do modelowania stref lokalizacji i rys w betonie niezbrojonym. Obliczenia wykonano stosując rozszerzoną metodę elementów skończonych. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami.
Year 2013
-
A coupled continuous-discontinuous approach to concrete elements.
PublicationArtykuł omawia zastosowanie metody elementów skończonych do opisu procesu pękania elementów betonowych z równoczesnym uwzględnieniem lokalizacji odkształceń i rys. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu. Wyniki 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
-
Application of extended Finite Element Method to cracked concrete elements - numerical aspects
PublicationArtykuł omawia zastosowanie rozszerzonej metody elementów skończonych do zarysowanych elementów betonowych. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu i mieszanemu ściskaniu - rozciąganiu. Wyniki porównano z doświadczeniami.
Year 2011
-
FE analysis of reinforced concrete corbels with enhanced continuum models
PublicationW artykule pokazano wyniki MES symulacji wsporników żelbetowych. Zachowanie wsporników modelowano przy zastosowaniu 3 różnych modeli betonu: sprężysto-plastycznego, degradacji sprężystej i rozmytych rys. Modele rozszerzono o długość mikrostruktury przy zastosowaniu teorii nielokalnej. Wyniki numeryczne porównano z doświadczeniami z literatury.
-
Simulations of fracture in concrete elements using continuous and discontinuous models
PublicationArtykuł przedstawia wyniki symulacji MES w elementach betonowych przy zastosowaniu modeli ciągłych i nieciągłych. Stosując modele ciągłe symulowano proces lokalizacji odkształceń. Stosując modele nieciągłe symulowano proces zarysowania. Obliczenia wykonano dla różnych typów obciążeń.
Year 2010
-
Continuous and discontinuous modeling of cracks in concrete elements
PublicationW artykule przedstawiono różne sposoby modelowania rys w elementach betonowych w warunkach mieszanego sposobu obciążenia przy zastosowaniu modeli ciągłych i nieciągłych. Symulacje wykonano przy zastosowaniu 3 różnych modeli ciągłych: modelu sprężysto-plastycznego, modelu w ramach mechaniki zniszczeniowej i modelu rys rozmytych z rysami obracającymi się oraz 1 modelu nieciągłego przy zastosowaniu stref kontaktu..
-
Numerical investigations of size effects in notched and un-notched concrete beams under bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych z nacięciem i bez nacięcia poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na ich nośność oraz rozkład lokalizacji odkształceń.
Year 2009
-
Concrete beams under bending - calculations of size effects within stochastic elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych nacięciem poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na nośność.
-
FE-analysis of spacing of localized zones in reinforced concrete bars under tension using elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w pręcie żelbetowym poddanym rozciąganiu. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ różnych parametrów na nośność pręta i rozstaw lokalizacji.
-
Notched concrete beams under bending - calculations of size effects within stochastic elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych nacięciem poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek na nośność z uwzględnieniem stochastycznego rozkładu wytrzymałości na...
Year 2008
-
FE-modelling of concrete behaviour under mixed mode conditions with non-local and cohesive constitutive models.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji rys zaokrąglonych w elementach betonowych w warunkach mieszanego sposobu obciążenia. Symulacje wykonano przy zastosowaniu modelu rys kohezyjnych i modeli mechaniki ośrodka ciągłego z nielokalnym osłabieniem.. Wyniki symulacji porównano z doświadczeniami.
-
FE-simulations of size effects in granular and quasi-brittle materials
PublicationW artykule przedstawiono symulacje efektów skali w materiałach granulowanych i kruchych. Obliczenia wykonano dla ściskania dwuosiowego i fundamentu w przypadku materiałów granulowanych oraz belek zginanych w przypadku materiałów kruchych. Do obliczeń wykorzystano mikropolarne prawo hipoplastyczne i sprężysto-plastyczne prawo z nielokalnym osłabieniem.
Year 2007
-
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.
-
FE-analysis of failure behaviour of reinforced concrete columns under eccentric compression
PublicationArtykuł omawia obliczanie słupów żelbetowych poddanych ściskaniu mimośrodowemu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu MES i sprężysto-plastycznego prawa konstytutywnego rozszerzonego o długość charakterystyczną mikrostruktury za pomocą teorii nielokalnej.
-
Implementation of non-local integral models into commercial FE methods
PublicationArtykuł omawia implementacje nielokalnych modeli typu całkowego do komercyjnych programów MES. Implementacje pokazano na przykładzie programu Abaqus.
-
Modelowanie konstytutywnych własności elementów żelbetowych
PublicationArtykuł przedstawia podstawowe prawa konstytutywne definiowane w ramach mechaniki ośrodka ciągłego, wykorzystywane do opisu zachowania się betonu. Dodatkowo wspomniano także o innych sposobach symulacji betonu. Opisano także zasadnicze metody uzwzględniania obecności stali zbrojeniowej w modelowaniu elementów żelbetowych.
-
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.
Year 2006
-
FE analysis of strain localization in concrete in elasto-plasticity and damage mechanics with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych zjawiska lokalizacji odkształceń w betonie wykonanaych przy zastosowaniu metody elementów skończonych (MES). Do opisu betonu wykorzystano dwa prawa materiałowe zdefiniowane w ramach teorii plastyczności (kryterium Druckera-Pragera w ściskaniu i warunek Rankine'a w rozciąganiu) oraz mechaniki uszkodzeń w sformułowaniu odkształceniowym. Dla poprawnego opisu lokalizacji (regularyzacji...
-
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.
-
FE-modelling of strain localization in concrete with coupled elasto-plasticity and damage
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej dla zginania belki betonowej przy zastosowaniu modelu sprężysto-plastycznego, modelu z degradacja sztywności i modelu połączonego sprężysto-plastycznego z degradacją sztywności. Wszystkie modele rozszerzono o długość charakterystyczną mikrostruktury za pomocą teorii nielokalnej.
-
Implementacja i przykłady zastosowań nieliniowych modeli betonu z nielokalnym osłabieniem
Publication -
Modelling of size effects in concrete using elasto-plascity with non-local softening
PublicationArtykuł przedstawia numeryczne symulacje MES efektów skali w materiałach kruchych takich jak beton , wykonane w warunkach płaskiego stanu odkształceń. Materiał był modelowany w ramach sprężysto-plastyczności z izotropowym wzmocnieniem i osłabieniem. W obszarze ściskania przyjęto liniowe kryterium Druckera-Pragera z niestowarzyszonym prawem płynięcia a w obszarze rozciągania liniowe kryterium Rankina ze stowarzyszonym prawem płynięcia....
-
Modelling of strain localization in quasi-brittle materials with coupled elasto-plastic-damage model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej dla zginania belki betonowej przy zastosowaniu połączonego modelu sprężysto-plastycznego z degradacja sztywności. Do opisu rys, model rozszerzono o nielokalność.
-
Modelling of strain localization in quasi-brittle materials with non-local continuum models
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej lokalizacji odkształceń w elementach betonowych przy zastosowaniu modelu sprężysto-plastycznego i modelu z degradacja sztywności. Do opisu rys, model rozszerzono o składniki nielokalne. Obliczenia wykonano dla prostych problemów brzegowych
Year 2005
-
Modelling of concrete behaviour with a non-local continuum damage approach
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej dla różnych problemów brzegowych związanych z powstawaniem rys w betonie. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu modelu zniszczeniowego (z uwzględnieniem degradacji sztywności). Do opisu rys, model rozszerzono o nielokalność.
-
Modelling of localization of deformation in quasi-brittle materials with a continuum and discrete model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń lokalizacji odkształceń w materiałach kruchych przy zastosowaniu 2 modeli w ramach mechaniki ośrodka ciągłego i jednego modelu w ramach ośrodka dyskretnego. W przypadku pierwszy zastosowano model sprężysto-plastyczny i model zniszczeniowy rozszerzony o długość charakterystyczną mikrostruktury. W przypadku drugim przyjęto model rusztowy złożony z beleczek.
-
Modelowanie efektu skali w elementach betonowych w podejściu nielokalnym
PublicationW artykule przedstawiono wyniki analizy MES procesu zarysowania w elementach betonowych z wykorzystaniem podejścia nielokalnego. W obliczeniach zastosowano model sprężysto-plastyczny z izotropowym wzmocnieniem i osłabieniem oraz model z degradacją sztywności. Modele zostały rozszerzone o długość charakterystyczną. Wyniki dotyczące szerokości obszaru lokalizacji zostały porównane z doświadczeniami.
Year 2004
-
Effect of a charactereristic length on the behavior of quasi-brittle materials.
PublicationW artykule omówiono efekty skali w materiałach kruchych spowodowanych wielkością próbek. Obliczenia wykonano stosując MES na bazie nielokalnego prawa sprężysto-plastycznego rozszerzonego o czynniki nielokalne. Analizę przeprowadzono dla próbek rozciaganych i zginanych.
seen 3920 times