Serviceability Analysis of Steel Fibre Reinforced Concrete Beams

Meškėnas, Adas

doi:10.20334/2018-004-m

Cited by 2 publications

References 88 publications

(80 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

Konstrukcinio armuoto lengvojo betono lenkiamųjų elementų deformacijų analizės modelis

Rumsys¹

2019

View full text Add to dashboard Cite

Disertacijoje nagrinėjamos trumpalaike apkrova veikiamų armuoto lengvojo betono lenkiamųjų elementų deformacijos. Sukurti konstrukcinio lengvojo betono mišiniai, kurie panaudoti eksperimentinių sijų gamyboje. Atlikus sijų eksperimentinius tyrimus ir pritaikius atvirkštinio uždavinio algoritmą, gautos tempiamojo armuoto lengvojo betono įtempių ir deformacijų diagramos. Išanalizavus gautas diagramas, pasiūlytas modifikuotas armuoto tempiamojo betono fizikinis modelis, kuriame įvertinama lengvojo užpildo įtaka. Pasiūlyta modelio atitiktis įvertinta atlikus kitų autorių paskelbtų eksperimentinių lengvojo betono sijų netiesinę skaitinę analizę kompiuterine baigtinių elementų programa. Pagrindinis disertacijos tikslas-pasiūlyti fizikinį modelį trumpalaike apkrova veikiamų konstrukcinio armuoto lengvojo betono lenkiamųjų elementų įtempių ir deformacijų būviui analizuoti. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: atliekama armuoto lengvojo betono fizikinių modelių apžvalga, parenkama lengvojo betono sudėtis, atliekami eksperimentiniai armuoto betono elementų tyrimai, nustatomos armuoto tempiamo betono įtempių ir deformacijų diagramos, pasiūlomas armuoto tempiamo betono fizikinis medžiagos modelis, atliekamas modelio adekvatumo vertinimas bei realaus dydžio konstrukcijų skaitinis modeliavimas. Disertaciją sudaro įvadas, keturi skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autorius publikacijų disertacijos tema sąrašai bei trys priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Pirmajame skyriuje atlikta literatūros analizė, kurioje pateikta lengvojo betono istorinė apžvalga ir pagrindinės savybės, fizikiniai medžiagos modeliai ir skaitiniai metodai. Antrajame skyriuje pateiktas lengvojo betono sudėties parinkimas. Taip pat tyrinėjamas lengvojo betono ilgaamžiškumo klausimas. Trečiajame skyriuje aprašomi atlikti armuoto lengvojo betono sijų eksperimentiniai tyrimai. Ketvirtajame skyriuje pateikiamas lengvojo betono teorinis medžiagų modelio išvedimas ir jo adekvatumo įvertinimas skaitiniu metodu. Taip pat pateikiami natūralaus dydžio konstrukcijų skaitinio modeliavimo rezultatai. Disertacijos tema paskelbti 8 straipsniai: vienas iš jų žurnale turinčiame citavimo rodiklį, du-konferencijų medžiagose, referuojamose Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės Conference Proceedings leidiniuose. Disertacijos tema skaityti 5 pranešimai tarptautinėse ir Lietuvos konferencijose.

show abstract

Konstrukcinio armuoto lengvojo betono lenkiamųjų elementų deformacijų analizės modelis

Rumsys¹

2019

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Analysis of Residual Flexural Stiffness of Steel Fiber-Reinforced Concrete Beams with Steel Reinforcement

2020

View full text Add to dashboard Cite

This paper investigates the ability of steel fibers to enhance the short-term behavior and flexural performance of realistic steel fiber-reinforced concrete (SFRC) structural members with steel reinforcing bars and stirrups using nonlinear 3D finite element (FE) analysis. Test results of 17 large-scale beam specimens tested under monotonic flexural four-point loading from the literature are used as an experimental database to validate the developed nonlinear 3D FE analysis and to study the contributions of steel fibers on the initial stiffness, strength, deformation capacity, cracking behavior, and residual stress. The examined SFRC beams include various ratios of longitudinal reinforcement (0.3%, 0.6%, and 1.0%) and steel fiber volume fractions (from 0.3% to 1.5%). The proposed FE analysis employs the nonlinearities of the materials with new and established constitutive relationships for the SFRC under compression and tension based on experimental data. Especially for the tensional response of SFRC, an efficient smeared crack approach is proposed that utilizes the fracture properties of the material utilizing special stress versus crack width relations with tension softening for the post-cracking SFRC tensile response instead of stress–strain laws. The post-cracking tensile behavior of the SFRC near the reinforcing bars is modeled by a tension stiffening model that considers the SFRC fracture properties, the steel fiber interaction in cracked concrete, and the bond behavior of steel bars. The model validation is carried out comparing the computed key overall and local responses and responses measured in the tests. Extensive comparisons between numerical and experimental results reveal that a reliable and computationally-efficient model captures well the key aspects of the response, such as the SFRC tension softening, the tension stiffening effect, the bending moment–curvature envelope, and the favorable contribution of the steel fibers on the residual response. The results of this study reveal the favorable influence of steel fibers on the flexural behavior, the cracking performance, and the post-cracking residual stress.

show abstract

Serviceability Analysis of Steel Fibre Reinforced Concrete Beams

Cited by 2 publications

References 88 publications

Konstrukcinio armuoto lengvojo betono lenkiamųjų elementų deformacijų analizės modelis

Konstrukcinio armuoto lengvojo betono lenkiamųjų elementų deformacijų analizės modelis

Analysis of Residual Flexural Stiffness of Steel Fiber-Reinforced Concrete Beams with Steel Reinforcement

Contact Info

Product

Resources

About