Search
Search results for: concrete design
-
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.
-
ZAAWANSOWANE SYMULACJE NUMERYCZNE MES DYNAMIKI MOSTÓW Z WYKORZYSTANIEM PROCEDURY EXPLICITE
PublicationDostęp do mocy obliczeniowej superkomputerów oraz możliwość wykorzystania nowoczesnych systemów, np. takich jak Ls-Dyna, pozwala na uzyskanie niezwykle szczegółowych rozwiązań bardzo skomplikowanych problemów inżynierskich. Zagadnienia te dotyczą zakresu statyki/stateczności jak i dynamiki dla rozbudowanych układów konstrukcyjnych zarówno w zakresie nieliniowości materiałowej jak i geometrycznej. Uzyskanie wiarygodnych wyników...
-
Evaluation of pounding effects between reinforced concrete frames subjected to far-field earthquakes in terms of damage index
PublicationIn this paper, three different damage indexes were used to detect nonlinear damages in two adjacent Reinforced Concrete (RC) structures considering pounding effects. 2-, 4- and 8-story benchmark RC Moment Resisting Frames (MRFs) were selected for this purpose with 60%, 75%, and 100% of minimum separation distance and also without any in-between separation gap. These structures were analyzed using the incremental dynamic analysis...
-
Load Tests of the Movable Footbridge Over the Port Canal in Ustka
PublicationThe paper presents the acceptance tests carried out on the open footbridge over the port canal in the Port of Ustka. The steel footbridge construction is created by a single pylon to which a movable truss span is suspended with a theoretical span of 52.3 m. The studies about load test of the object included static and dynamic extortion and measurements. In static tests the ballast was of pallets with concrete blocks. Dynamic studies...
-
RMS-based damage identification in adhesive joint between concrete beam and steel plate using ultrasonic guided waves
PublicationAdhesive joints have numerous applications in many branches of industry, such as civil engineering, automotive, aerospace and shipbuilding. As with most structural elements, adhesive joints can experience any damage mechanism, which induces the need for diagnostic testing. Ultrasonic waves are widely used for non-destructive inspection of many structures and their elements, including adhesive joints. Guided wave propagation method...
-
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...
-
The rigid and flexible road pavements in terms of life cycle costs
PublicationThe cost of road pavement construction, its durability and reliability depends on many factors, including: the scope and detail of the technical design, quality of work but also the scope of works related to its maintenance, conservation and operation. Determining the amount of rational expenses, in terms of the life cycle cost of the pavement, requires determination and consideration of the above issues, already at the planning...
-
Optimization-based stacked machine-learning method for seismic probability and risk assessment of reinforced concrete shear walls
PublicationEfficient seismic risk assessment aids decision-makers in formulating citywide risk mitigation plans, providing insights into building performance and retrofitting costs. The complexity of modeling, analysis, and post-processing of the results makes it hard to fast-track the seismic probabilities, and there is a need to optimize the computational time. This research addresses seismic probability and risk assessment of reinforced...
-
Crack monitoring in concrete beams under bending using ultrasonic waves and coda wave interferometry: the effect of excitation frequency on coda
PublicationConcrete is one of the most widely used construction materials in the world. In recent years, various non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring (SHM) techniques have been investigated to improve the safety and control of the current condition of concrete structures. This study focuses on micro-crack monitoring in concrete beams. The experimental analysis was carried out on concrete elements subjected to three-point...
-
OPTICAL STRAIN MEASUREMENT OF CONCRETE VERSUS MANUAL EXTENSOMETER MEASUREMENT BASED ON THE TEST RC DEEP BEAM IN A COMPLEX STATE OF STRESS
PublicationThe purpose of this study is to compare the strain measurement techniques of concrete in R-C element subjected to the monotonic load up to the failure. In the analysis manual extensometer methods of measurements and the optical system ARAMIS for non-contact three-dimensional measurements of deformation was used. The test sample was a cantilever deep beam loaded throughout the depth which was a part of the reinforced concrete deep...
-
Experimental validation of the use of energy transfer ratio (ETR) for damage diagnosis of steel-concrete composite beams
Publication -
Badania eksploatacyjne żelbetonu podczas realizacji ochrony katodowej. Investigations of cathodic protection of exposed reinforced concrete
PublicationPrzedstawiono wyniki badań realizacji ochrony katodowej stalowego zbrojenia betonu. Jako anodę zastosowano powłokę ochronną charakteryzującą się wysokim przewodnictwem elektrycznym. Podczas ekspozycji wykonywano pomiary potencjału powłok, który odzwierciedla zmiany rezystancji elektrycznej. Powłoki zawierające niskie zawartości grafitu charakteryzują się wysokimi rezystancjami rosnącymi podczas realizacji ochrony, ponadto w stosunku...
-
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..
-
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.
-
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.
-
Calculations of fracture process zones on meso-scale in notched concrete beams subjected to three-point bending.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem na poziomie skali mezo. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ stochastycznego rozkładu kruszywa, średnicy, kształtu oraz zagęszczenia...
-
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.
-
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.
-
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.
-
Parametric FE studies on a coupled energetic-statistical size effect in plain concrete beams under bending
PublicationW artykule omówiono wyniki połączonego deterministyczno-statystycznego efektu skali w betonowych belkach podczas zginania. Obliczenia wykonano stosując MES w zakresie sprężysto-plastyczności z nielokalnym osłabieniem. Obliczenia wykonano dla różnych długości korelacji i współczynnika zmienności.
-
Modelling of Capillary Pressure-driven Water Flow in Unsaturated Concrete Using Coupled DEM/CFD Approach.
PublicationSformułowano nowatorskie, połączone podejście do modelowania dwufazowego przepływu wody napędzanego kapilarami w nienasyconym betonie. Dzięki połączeniu metody elementów dyskretnych (DEM) z obliczeniową dynamiką płynów (CFD) w warunkach izotermicznych proces został zbadany numerycznie w mezoskali w warunkach dwuwymiarowych. Niewielkie próbki betonu o uproszczonej mezostrukturze cząstek poddano w pełni sprzężonym hydromechanicznym...
-
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...
-
Coupled DEM/CFD analysis of impact of free water on the static and dynamic response of concrete in tension regime
PublicationW tym artykule zbadano numerycznie quasi-statyczne i dynamiczne zachowanie częściowo nasyconego płynem betonu w warunkach dwuwymiarowego (2D) jednoosiowego rozciągania w mezoskali. Obliczono, jaki wpływ ma zawartość wolnego płynu porowego (gazu i wody) na proces pękania i wytrzymałość betonu w rozciąganiu. Do symulacji zachowania betonu całkowicie i częściowo nasyconego płynem w warunkach quasi-statycznych i dynamicznych wykorzystano...
-
3-D finite-difference time-domain modelling of ground penetrating radar for identification of rebars in complex reinforced concrete structures
PublicationThis paper presents numerical and experimental investigations to identify reinforcing bars using the ground penetrating radar (GPR) method. A novel element of the paper is the inspection of different arrangements of reinforcement bars. Two particular problems, i.e. detection of few adjacent transverse bars and detection of a longitudinal bar located over or under transverse reinforcement, have been raised. An attention was also...
-
Influence of separation gap on the structural response of colliding structures under earthquake excitation
PublicationThe high level of urbanization in the XXIst century forces the designers to design closely-separated structures and to take into account many factors influencing their response during seismic excitation, which are the most unpredictable loads which can affect civil engineering structures. Interactions between insufficiently adjacent buildings, known as the earthquake-induced structural pounding, may cause serious damage to the structures,...
-
Microcrack monitoring and fracture evolution of polyolefin and steel fibre concrete beams using integrated acoustic emission and digital image correlation techniques
PublicationThe use of polymer and steel fibres in plain concrete appears to be an excellent solution for limiting crack propagation and improving the post-ductility performance of concrete structures. Based on this premise, this study investigated the fracture evolution of polyolefin fibre-reinforced concrete (PFRC) and steel fibre-reinforced concrete (SFRC) specimens through the integrated application of two diagnostic techniques, acoustic...
-
Building Information Modelling as an opportunity and risk for stakeholders involved in construction investment process
PublicationThe requirements to apply Building Information Modelling (BIM) in public investments worldwide are currently very high. Significant interest (sometimes formulated also as a requirement) in BIM technology can be observed also among private investors. Design technology that applies BIM is supported by many private investors due to its numerous advantages. A growing group of construction designers (steel, concrete and reinforced concrete...
-
Unfolding new values in the landscape of conflict
PublicationThe main objective of the paper is to investigate how the conflict quality of landscape can be used as its asset and potential for creating new values. Like mediation between different overlapping archaeologies offers a basis for the perception of place in the chronology of time, the mediation between conflicted areas creates a capacious zone for enhancing the unique quality of landscape in its architectural, social, cultural and...
-
Active learning on stacked machine learning techniques for predicting compressive strength of alkali-activated ultra-high-performance concrete
PublicationConventional ultra-high performance concrete (UHPC) has excellent development potential. However, a significant quantity of CO2 is produced throughout the cement-making process, which is in contrary to the current worldwide trend of lowering emissions and conserving energy, thus restricting the further advancement of UHPC. Considering climate change and sustainability concerns, cementless, eco-friendly, alkali-activated UHPC (AA-UHPC)...
-
Method for prediction of the frost resistance ability of air‐entrained concrete based on the 3D air void characteristics by x‐ray micro‐CT
PublicationIn modern construction, one of the most important factors in the execution of contracts is time. Standard procedures for assessing the frost resistance or concrete are usually very time-consuming and can take up to 40 days. The current paper is experimentally and practically oriented. It presents an alternative testing method, based on air void network, that allows to assess the frost resistance of concrete within just a few days...
-
Detection and Imaging of Debonding in Adhesive Joints of Concrete Beams Strengthened with Steel Plates Using Guided Waves and Weighted Root Mean Square
PublicationStrengthening of engineering structures is an important issue, especially for elements subjected to variable loads. In the case of concrete beams or slabs, one of the most popular approaches assumes mounting an external reinforcement in the form of steel or composite elements by structural adhesives. A significant disadvantage of adhesive joints is the lack of access to the adhesive film for visual condition assessment, thus, there...
-
Shear Cap Size Selection Method Based on Parametric Analysis of ACI-318 Code and Eurocode 2 Standard
PublicationThe scope of the paper is to propose a method for determining the size of shear caps in a slab–column-connections-reinforced concrete structure. Usually, shear heads are used to enhance slab–column connection, especially when the transverse reinforcement does not give the required punching shear load capacity. The dimensions of the shear head should provide the punching shear resistance of the connection inside and outside the...
-
Mechanical and radiation shielding properties of concrete reinforced with boron--basalt fibers using Digital Image Correlation and X--ray micro--computed tomography
PublicationThe paper presents experimental investigations of the radiation shielding, mechanical and fracture properties of concrete reinforced with 5 kg/m3 of novel basalt fibers infused with boron oxide (BBF). However, further studies concerning other dosages i.e. 1 kg/m3, 10 kg/m3, 15 kg/m3 and 20 kg/m3 are currently carried out. Experiments with neutron source revealed that addition of BBF as a dispersed concrete reinforcement could improve...
-
Efektywność skrępowania betonu w grubościennych słupach typu Concrete-Filled Steel Tube o przekroju kołowym
PublicationW słupach typu CFST w stanie granicznym dochodzi do zwiększenia wytrzymałości betonu rdzenia na skutek jego skrępowania. Zaistnienie tego zjawiska zależy od wielu czynników. Jednym z najważniejszych z nich jest sztywność obwodowa płaszcza stalowego. Jej wpływ na efektywność wzrostu wytrzymałości betonu rdzenia przebadano eksperymentalnie na grupie 48 grubościennych słupów CFST. Wykazano, że nadmierne zwiększanie grubości płaszcza...
-
Load-carrying capacity and state of effort of tubes made of glass and basalt fibre reinforced polymer filled with concrete
PublicationOpisano badania eksperymentalne słupów wykonanych z rur polimerowych zbrojonych włóknami szklanymi i bazaltowymi. Część rur wypełniano wewnątrz betonem. Słupy z wypełnieniem niszczyły się w sposób powolny, wykazując wysoką nośność pokrytyczną, podczas gdy słupy z rur pustych niszczyły się w sposób gwałtowny, niesygnalizowany. Nośności uzyskane eksperymentalnie porównano do nośności obliczonych teoretycznie na podstawie procedur...
-
Asphalt concrete subjected to long-time loading at low temperatures – Deviations from the time-temperature superposition principle
PublicationThe article presents the observed deviations from the time-temperature superposition principle of asphalt concretes, tested in the bending beam creep test at low temperatures for a long time of loading. In almost all tested asphalt concretes, deviations appeared after 500 s of loading at the temperature of -10 C. Some types of bitumen presented deviations at other temperatures – usually the harder the grade of the bitumen, the...
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Evaluation of the potential of Microwave Plasma–Atomic Emission Spectrometry for trace elements leaching assessment from the concrete matrix with sewage sludge ash additives
PublicationThe management of ash generated during the thermal utilization of sewage sludge is a significant environmental problem requiring an effective technological solution. One alternative way to dispose of sewage sludge is to bind it in concrete as a substitute for part of the aggregate. The properties of the C-S-H phase enable effective immobilization of harmful substances that sewage sludge contains. The amount of individual compounds...
-
Comparative study on fracture evolution in steel fibre and bar reinforced concrete beams using acoustic emission and digital image correlation techniques
PublicationIn recent decades, the demand for sustainable construction practices has increased, but raw materials such as reinforcing steel remain scarce. Therefore, steel fibres have emerged as a popular and sustainable choice in the construction industry, offering a cost-effective alternative to traditional steel bar reinforcement for both flatwork and elevated structures. The purpose of this study is therefore to compare the performance...
-
Monte Carlo simulations of the fracture resistance of an asphalt pavement layer
PublicationThe purpose of the proposed numerical model is to analyze the cracking of the wearing course in a pavement overlay, assuming a pre-existing crack that passes through the binding layer and base. The computations employed the author's simulation-based Monte Carlo material model, which describes the failure process of a Semi-Circular Bend (SCB) specimen during standard laboratory testing of asphalt concrete. A key feature of this...
-
Mechanical and fracture properties of concrete reinforced with recycled and industrial steel fibers using Digital Image Correlation technique and X-ray micro computed tomography
PublicationPaper presents investigation of fracture phenomenon in plain concrete and in concrete reinforced with both recycled steel fibers (RSF) and industrial steel fibers (ISF). The wedge splitting test (WST), which enables stable crack propagation for quasi-brittle materials, was carried out on 75 75 75 mm cube samples. Initially, fracture process zone development was investigated only on the surface of samples using Digital Image Correlation...
-
Polyethylene Terephthalate Wastes as a Partial Replacement for Fine Aggregates in Concrete Mix, Case of Jimma Town, South West Ethiopia
Publication -
Potential of Reusing 3D Printed Concrete (3DPC) Fine Recycled Aggregates as a Strategy towards Decreasing Cement Content in 3DPC
Publication -
Simulations of spacing of localized zones in reinforced concrete beams using elasto-plasticity and damage mechanics with non-local softening
Publication -
Computational simulations of concrete behaviour under dynamic conditions using elasto-visco-plastic model with non-local softening
Publication -
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...
-
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.