Cyclic Loading of Spirally Reinforced Concrete

Shah, S. P.; Fafitis, A.; Arnold, Richard

doi:10.1061/(asce)0733-9445(1983)109:7(1695)

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“…The envelope unloading/reloading cycle starts at ε un,env = 0.005 and σ un,env = 47.48 MPa, which is followed by five internal cycles at stress levels between σ re,n = 0 and σ un,n = 47.0 MPa. A similar loading pattern has not been included in existing tests on FRP-confined concrete, but has been included in some tests on steel-confined concrete [2,4]. Fig.…”

Section: Generation Of Cyclic Stress-strain Curvesmentioning

confidence: 99%

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Stress–strain model for FRP-confined concrete under cyclic axial compression

Lam

Teng

2009

Engineering Structures

230

157

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Section: Generation Of Cyclic Stress-strain Curvesmentioning

confidence: 99%

“…[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10]). In the past decade, extensive research has also been conducted on the monotonic stress-strain behaviour of FRP-confined concrete (e.g.…”

Section: Introductionmentioning

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Stress–strain model for FRP-confined concrete under cyclic axial compression

Lam

Teng

2009

Engineering Structures

230

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“…Fracture Mechanics Analysis of Reinforced Concrete Beams (FMARCB) is a two-dimensional finite element program with triangular (three and six nodes), isoparametric (four and eight nodes), bar (truss), and interface (bond-link) elements. The system uses the discrete crack approach with the fictitious crack model (FCM) (Hillerborg et al 1976, Hillerborg 1983, Bazant 1985, 1992 to represent tensile concrete softening; a confinement concrete model (Shah et al 1983) to characterize compression softening; a nonlinear bond-slip constitutive model for the bond-slip phenomenon, which is degraded when cracks form across the tensile reinforcement (Hayashi andKokusho 1986, CEB-FIP 1990); and an elastic, perfectly plastic constitutive model to represent the yielding of the tensile reinforcement.…”

Section: General Descriptionmentioning

confidence: 99%

“…Parameters A and k are constants that were statistically evaluated from experimental data of unconfined and confined concrete subjected to monotonically increasing loading (Shah et al 1983) and are defined as where E c is the secant modulus of elasticity.…”

Section: Materials Properties Characterization Softening Curvesmentioning

confidence: 99%

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User's Guide: Fracture Mechanics Analysis of Reinforced Concrete Beams (FMARCB)

Riveros¹,

Gopalaratnam²,

Chase³

2008

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A finite element package has been developed to perform nonlinear fracture mechanics analysis on reinforced concrete beams. The system consists of a graphic input/output interface and analysis routines using finite element techniques. Fracture Mechanics Analysis of Reinforced Concrete Beams (FMARCB) is a two-dimensional finite element program with triangular, isoparametric, bar, and interface elements. The system uses the discrete crack approach with a fictitious crack model to represent tensile concrete softening; a confinement concrete model to characterize compression softening; a nonlinear bondslip constitutive model for the bond-slip phenomenon, which is degraded when cracks form across the tensile reinforcement; and an elastic, perfectly plastic constitutive model to represent the yielding of the tensile reinforcement.

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Spannungsumlagerungen bei ermüdungsbeanspruchten Spannbetonbalken im numerischen Modell und Versuch

Birkner

Marx

2019

Beton und Stahlbetonbau

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Aufgrund einer Ermüdungs-Biegebeanspruchung kommt es in stärker beanspruchten Bereichen von Betonquerschnitten zu einer Materialdegradation und einer Steifigkeitsverringerung. Als Folge lagern sich Spannungen von den degradierten Bereichen in weniger degradierte Bereiche um. Dies führt auf der Bauteilebene zu einer Verlängerung der Lebensdauer der beanspruchten Strukturen. Die derzeit gültigen Normen [1][2][3] und Richtlinien [4] zur Bemessung von Windenergieanlagen berücksichtigen diese Effekte nur unzureichend. Um das Materialverhalten von Beton unter Ermüdungsbeanspruchung zu erforschen, wurde in der Vergangenheit eine Vielzahl von Versuchen an zylindrischen Probekörpern durchgeführt [5-9]. Die Ergebnisse von Versuchen an kleinformatigen Proben geben jedoch keinen direkten Rückschluss auf das Materialverhalten bei realen Bauteilgeometrien, da Effekte wie z. B. Spannungsumlagerungen in axial beanspruchten Zylinderproben nicht in demselben Maße auftreten. Aus diesem Grund führt das Institut für Massivbau der Leibniz Universität Hannover großformatige Ermüdungsversuche an vorgespannten Betonbalken durch. Hierbei wird eine rein vertikale Ermüdungsbeanspruchung durch paarweise gegenläufig ausgerichtete Unwuchtmotoren aufgebracht, die nahe der ersten Biegeeigenfrequenz des Balkens rotieren. Durch Ausnutzen des Resonanzphänomens kann die von den Unwucht motoren im Balken erzeugte Biegebeanspruchung überhöht und so das gewünschte Beanspruchungsniveau erreicht werden. Diese Versuche werden in einem numerischen Modell nachgebildet, um so einen genaueren Einblick in die Steifigkeitsveränderungen im Querschnitt sowie die daraus folgenden Spannungsumlagerungen zu erhalten. Auf diese Weise können Erkenntnisse gewonnen werden, die eine wirtschaftlichere Bemessung von ermüdungsbeanspruchten Betonbauteilen erlauben. 2 Theoretischer hintergrund 2.1 materialverhalten unter Ermüdungsbeanspruchung Das Materialverhalten von Beton unter einstufiger einaxialer Druckschwellbeanspruchung wurde bereits in vielen Versuchsreihen untersucht [5-9]. Die Ergebnisse zeigen, dass sich unter einstufiger einaxialer Ermüdungsbeanspruchung ein charakteristischer S-förmiger Dehnungsverlauf einstellt. Holmen [6] vermutet eine Degradation der Probekörpersteifigkeit als Ursache für dieses Phänomen. In verschiedenen Versuchen an Betonzylindern wurde eine Abnahme des Elastizitätsmoduls mit einem ähnlichen S-förmigen Verlauf bestätigt [6, 10, 11]. In anderen Untersuchungen wurde herausgefunden, dass die Bruchdehnung der Probekörper bei Versuchen mit niedrigerer Belastungsfrequenz und damit längerer Belastungsdauer größer ist als bei solchen mit kürzeren Belastungsdauern [12, 13]. Daraus schließen die Autoren, dass Mithilfe eines Resonanzprüfstands werden vorgespannte Betonbalken bis in den Very-High-Cycle-Fatigue Bereich auf Ermüdung beansprucht. Es werden großformatige Probekörper untersucht, sodass im Vergleich zu üblichen Probekörpergrößen Effekte wie lokale Steifigkeitsänderungen und Spannungsumlagerungen abgebildet werden können, die einen positiven ...

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Cyclic Loading of Spirally Reinforced Concrete

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Stress–strain model for FRP-confined concrete under cyclic axial compression

Stress–strain model for FRP-confined concrete under cyclic axial compression

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Spannungsumlagerungen bei ermüdungsbeanspruchten Spannbetonbalken im numerischen Modell und Versuch

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