A reliable numerical method for simulating the post-failure behaviour of concrete frame structures

Sun, Chang-Ho; Bradford, Mark A.; Gilbert, Raymond Ian

doi:10.1016/0045-7949(94)90102-3

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“…Several researches have analyzed this frame; besides Bazant et al [17], it can be quoted: Lazaro and Richards [32], Sun et al [33], and Bratina et al [34]. Figure 10 shows the frame geometry, the cross-section of the members, the load application points, the supports, and the mesh utilized to discretize the structure (18 elements) in the numerical analysis.…”

Section: Plane Frame Tested By Cranstonmentioning

confidence: 99%

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Finite Element Model for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Beams and Plane Frames

Stramandinoli

Rovere

2017

Rev. IBRACON Estrut. Mater.

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ResumoIn this work, a two-dimensional finite element (FE) model for physical and geometric nonlinear analysis of reinforced concrete beams and plane frames, developed by the authors, is presented. The FE model is based on the Euler-Bernoulli Beam Theory, in which shear deformations are neglected. The bar elements have three nodes with a total of seven degrees of freedom. Three Gauss-points are utilized for the element integration, with the element section discretized into layers at each Gauss point (Fiber Model). It is assumed that concrete and reinforcing bars are perfectly bonded, and each section layer is assumed to be under a uniaxial stress-state. Nonlinear constitutive laws are utilized for both concrete and reinforcing steel layers, and a refined tension-stiffening model, developed by the authors, is included. The Total Lagrangean Formulation is adopted for geometric nonlinear consideration and several methods can be utilized to achieve equilibrium convergence of the nonlinear equations. The developed model is implemented into a computer program named ANEST/CA, which is validated by comparison with some tests on RC beams and plane frames, showing an excellent correlation between numerical and experimental results.Keywords: nonlinear analysis, finite element, reinforced concrete, beams, plane frames.Neste trabalho apresenta-se um modelo de elementos finitos de barra bidimensional, desenvolvido pelas autoras, para análise não linear física e geométrica de vigas e pórticos planos de concreto armado. A formulação do elemento é baseada na teoria de Euler-Bernoulli, em que se desprezam as deformações por cisalhamento. Os elementos de barra possuem três nós e um total de sete graus de liberdade, sendo utilizados três pontos de Gauss para integração do elemento, com a seção transversal discretizada em camadas em cada ponto de Gauss (Método das Lamelas). Admite-se que o concreto e as barras de armadura têm uma aderência perfeita entre si e considera-se que cada camada da seção está submetida a um estado uniaxial de tensões. São utilizadas leis constitutivas não lineares para as camadas de concreto e de armaduras de aço, incluindo-se um modelo refinado de tension-stiffening desenvolvido pelas autoras. Adota-se a formulação Lagrangeana Total para consideração da não-linearidade geométrica e podem-se utilizar vários métodos para convergência de equilíbrio das equações não lineares. O modelo desenvolvido é implementado em um programa computacional denominado ANEST/CA, o qual é validado em comparação com alguns ensaios de vigas e pórticos planos de concreto armado, observando-se uma ótima correlação entre resultados numéricos e experimentais.Palavras-chave: análise não linear, elementos finitos, concreto armado, vigas, pórticos planos.

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Section: Plane Frame Tested By Cranstonmentioning

confidence: 99%

“…In order to apply this model to beams, the effective area that corresponds to the tensile zone in the member section needs to be obtained, which can be estimated using the equation given in the CEB-FIP Model Code 1990 [25]: (33) where h is the nominal depth of the beam, d is the effective depth, and x k is the neutral axis depth.…”

Section: Concrete Under Tensionmentioning

confidence: 99%

Finite Element Model for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Beams and Plane Frames

Stramandinoli

Rovere

2017

Rev. IBRACON Estrut. Mater.

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“…Como indican K. W. Wong y R. F. Warner [WoW97], en las últimas décadas se han desarrollado distintas técnicas que recogen su comportamiento no lineal destacando los trabajos de Aas-Jakobson y Grenacher [AaG74], Bazant, Pan y Pijaudier-Cabot [BPP87], Wong, Yeo y Wamer [WYW88], [OwH80], Sun, Bradford y Gilbert [SBG94], Kawano y Wamer [KaW95].…”

Section: Morisset (1973) (Véaseunclassified

Análisis del pandeo de pilares en régimen no lineal mediante splines generalizados

Sánchez¹

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2.7.2 Ecuaciones cr -£• del hormigón 72 2.7.3 Relaciones momento-curvatura 2.7.4 Diagrama trilineal momento-curvatura 2.7.5 Métodos de cálculo no lineal 2.7.6 Comprobación de elementos esbeltos 2.8 RESUMEN Y COMENTARIOS FINALES CAPÍTULO 3. SPLINES GENERALIZADOS 3.1 INTRODUCCIÓN 3.2 SPLINES GENERALIZADOS 3.2.1 Preliminares 3.2.2 Concepto de spline generalizado 3.3 FORMULACIÓN MATRICIAL DE LOS SPLINES GENERALIZADOS 3.3.1 Ecuación de equilibrio local del spline generalizado 3.3.2 Ejemplos de construcción de la ecuación de equilibrio local 3.3.3 Ecuación de equilibrio global del spline generalizado 3.3.4 Interpolación con splines generalizados 3.4 ANÁLISIS DE PROBLEMAS DE CONTORNO UNIDIMENSIONALES CON SPLINES GENERALIZADOS. SOLUCIÓN NODAL EXACTA Y ACCIONES REPARTIDAS EQUIVALENTES 3.4.1 Solución nodal exacta en problemas de contomo unidimensionales 3.4.2 Acciones repartidas equivalentes en problemas de contomo 3.4.3 Comentarios 3.5 APLICACIÓN AL ANÁLISIS DEL PANDEO DE PILARES EN RÉGIMEN LINEAL 3.5.1 Generalidades 3.5.2 Aplicación del concepto de acción repartida equivalente a la viga-columna 3.5.3 Ejemplo de aplicación CAPITULO 4. ANÁLISIS DEL PANDEO DE PILARES EN RÉGIMEN NO LINEAL MEDIANTE SPLINES GENERALIZADOS 4.1 INTRODUCCIÓN 4.2 MODELOS DISCRETOS PARA EL ESTUDIO DEL PANDEO DE PILARESEN RÉGIMEN NO LINEAL 4.2.1 Modelo con un grado de libertad 4.2.2 Modelo con varios grados de libertad 4.2.3 Ejemplo de ménsula con un grado de libertad 4.2.4 Ejemplo de ménsula con cuatro grados de libertad 4.2.5 Comentarios finales 4.3 PANDEO DE PILARES EN RÉGIMEN NO LINEAL EN EL CASO CONTINUO 4.3.1 Formulación del problema de pandeo en régimen no lineal 4.3.2 Discretización mediante elementos finitos 4.3.3 Comentarios sobre la no unicidad de solución del problema XII 4.4

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Nonlinear analysis of steel and concrete bridge components

Thimmhardy

Marsh

Chen

et al. 1995

Computers & Structures

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A reliable numerical method for simulating the post-failure behaviour of concrete frame structures

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Finite Element Model for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Beams and Plane Frames

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Análisis del pandeo de pilares en régimen no lineal mediante splines generalizados

Nonlinear analysis of steel and concrete bridge components

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