Computer Models for Nonlinear Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Structures

Scordelis, Alexander C.

doi:10.15554/pcij.11011984.116.135

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“…The matrix [D] i is the stiffness matrix of the composite material in the x-y system, evaluated for each fibre i as [21]: Since the MCFT models the reinforced concrete as an orthotropic material in the principal directions (1,2), it is necessary to formulate the concrete stiffness matrix relative to these directions. Standard transformation matrix-[T c ] i -is then required to rotate from (1,2) to (x, y)-directions for concrete, leading to the material matrix:…”

Section: Section State Determinationmentioning

confidence: 99%

“…Standard transformation matrix-[T c ] i -is then required to rotate from (1,2) to (x, y)-directions for concrete, leading to the material matrix:…”

Section: Section State Determinationmentioning

confidence: 99%

“…Principal strain-stress directions (1,2) are those corresponding to the average elastic compressive and tensile strains (crack directions).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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A fibre flexure–shear model for seismic analysis of RC‐framed structures

Ceresa

Petrini

Pinho

et al. 2009

Earthq Engng Struct Dyn

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SUMMARYWhile currently existing modelling approaches of reinforced concrete (RC) behaviour allow a reasonably accurate prediction of flexural response, the determination of its shear counterpart needs further developments. There are various modelling strategies in the literature able to predict the shear response and the shear-flexure coupling under monotonic loading conditions. However, very few are the reported models that have demonstrated successful results under cyclic loading, as in the seismic load case. These considerations lead to this research work focused on the development of a flexure-shear model for RC beam-column elements. A reliable constitutive model for cracked RC subjected to cyclic loading was implemented as bi-axial fibre constitutive model into a two-dimensional Timoshenko beam-column element. Aim of this research work is to arrive at the definition of a numerical model sufficiently accurate and, at the same time, computationally efficient, which will enable implementation within a finite element package for nonlinear dynamic analysis of existing non-seismically designed RC structures that are prone to shear-induced damage and collapse.

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Section: Section State Determinationmentioning

confidence: 99%

“…Standard transformation matrix-[T c ] i -is then required to rotate from (1,2) to (x, y)-directions for concrete, leading to the material matrix:…”

Section: Section State Determinationmentioning

confidence: 99%

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A fibre flexure–shear model for seismic analysis of RC‐framed structures

Ceresa

Petrini

Pinho

et al. 2009

Earthq Engng Struct Dyn

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“…There are several experimental studies related to the testing of prestressed concrete shells, namely [8]. Some studies of numerical models and their verifications by experimental data related to prestressed concrete shells can be found in [9][10][11][12][13][14][15][16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Testing of Prestressed Concrete Shell Under Long-Term Load and Unload

Radnić

Matešan

2009

Exp Mech

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The results of experimental testing of a cylindrical prestressed concrete shell under long-term load and unload are given. The shell is reinforced by welded steel mesh in the top and bottom layers, with a different reinforcement area in the longitudinal and in the transversal directions, as well as by two straight prestressing tendons within the longitudinal sides. The shell is supported at corners only. Lateral displacements are disabled at the corner. The shell was prestressed first and then loaded by a permanent static load for a year. Then, the permanent load was removed. Shell defections as well as strains of concrete, reinforcement and tendons were measured at several points throughout a year and a half following the prestressing and loading.

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“…En estos modelos se requiere exclusivamente una ecuación constitutiva con comportamiento unidimensional. Entre los modelos más destacados cabe citar las aportaciones de Chan (1982) [15], Scordelis (1984) [71], y Spacone et al (1996) [74]. Estos modelos son muy apropiados en el caso de que el efecto del esfuerzo cortante sea poco dominante, principalmente cuando el efecto de la interacción de esfuerzos sea poco importante.…”

Section: Aplicaciones a Elementos De Hormigónunclassified

Modelización de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante

Navarro‐Gregori¹

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Resumen I RESUMENLa gran mayoría de estructuras de hormigón armado compuestas por elementos lineales desarrolla esfuerzos combinados que incluyen el esfuerzo cortante. Además, algunos colapsos estructurales han sido debidos a situaciones de acoplamiento de esfuerzos que han llevado a la estructura a un fallo frágil a cortante. Por ello, resulta necesario disponer de modelos de análisis de elementos lineales que incluyan el efecto del esfuerzo cortante correctamente.El análisis y el dimensionamiento de las estructuras de hormigón armado se ha realizado tradicionalmente tratando por separado los esfuerzos aplicados. En la actualidad, existen pocos modelos unidimensionales de análisis no lineal que capten adecuadamente el efecto que produce el esfuerzo cortante. La fisuración diagonal, la transmisión del cortante a través de la armadura transversal o la zona no fisurada, y el fallo final del elemento, son aspectos que un modelo de cortante debe incluir eficazmente.El objetivo general de esta tesis doctoral es el de modelizar el comportamiento resistente de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante. Se presenta un modelo teórico que considera simultáneamente los esfuerzos axil, flector y cortante. Se propone una nueva hipótesis cinemática para el comportamiento seccional que permite estudiar el efecto de acoplamiento entre las tensiones normales y tangenciales. Esta nueva hipótesis recibe el nombre de hipótesis de corrección de cortante, por ser el término dependiente del esfuerzo cortante el que se corrige.La hipótesis de corrección de cortante incluye una función de interpolación general, que configura el denominado modelo general de corrección de cortante. Además, se plantea otra función de interpolación más sencilla. De este modo, y empleando tan solo tres parámetros, se define una función de interpolación que configura el denominado modelo parábola-recta de corrección de cortante. Se implementa este nuevo comportamiento cinemático en un elemento finito 1D y se sigue el método de la rigidez. Resumen IISe hace una incursión en el caso tridimensional y se constata que para algunas combinaciones de esfuerzos se obtienen resultados satisfactorios sin necesidad de recurrir a hipótesis cinemáticas refinadas.La ecuación constitutiva adoptada en el modelo teórico de corrección de cortante está basada en las hipótesis fundamentales del Modified Compression Field Theory.Una vez definido el modelo general de corrección de cortante, se valida empleando estructuras sencillas compuestas de material elástico y lineal, de las cuales se conocen las soluciones teóricas exactas. Además, se valida el modelo utilizando material elastoplástico, de características asimilables al acero.A continuación, se valida experimentalmente el modelo general de corrección de cortante para el caso de elementos lineales de hormigón armado. Se comparan los resultados experimentales con los obtenidos numéricamente. Además, se contrastan los anteriores resultados con los obtenidos a partir de las clásicas teorías ...

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Computer Models for Nonlinear Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Structures

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A fibre flexure–shear model for seismic analysis of RC‐framed structures

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Modelización de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante

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