research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
NUMERICAL STUDY ON THE NONLINEAR BEHAVIOR OF FULLY PRESTRESSED HIGH STRENGTH CONCRETE BEAMS
دراسة عددية للسلوك اللاخطي للعتبات الخرسانية ذات مقاومة انضغاط عالية ومسبقة الاجهاد

Author: Ali Ghanim Abbas Al-Khafaji
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2017 Volume: 15 Issue: 2 Pages: 44-62
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

This paper involves the numerical study of nonlinear behavior of fully prestressed high strength concrete beams. A three dimensional nonlinear finite element model was developed using a computer program (ANSYS V.12).The material and geometrical nonlinearity were adopted in the current analysis.This study investigates the effects of some factors on the flexural behavior of prestressed concrete beams related to the compressive strength of concrete, prestressing reinforcement ratio, prestressing force level, and ratio of shear span to the effective depth. The obtained results showed that the ultimate load capacity are affected slightly with increase the compressive strength of concrete. Increasing of the prestressing reinforcement ratio leads to improvement the overall performance of the prestressed concrete beam , moreover increasing this ratio makes prestressed concrete beam more ductile and has the ability to pass high deflections before reaching failure load. Also increase the level of force of prestressing led to increase the load which causes emergence of the first crack ,but the beam stiffness after cracking and the ultimate load was not remarkably sensitive to the effect of the level of force of prestressing. Finally, it is revealed that the ultimate load capacity of those beams increased greatly with decreasing ratio of shear span to the effective depth .

هذا البحث يتضمن دراسة نظرية للسلوك اللاخطي العتبات الخرسانية المسبقة الاجهاد كليا وذات مقاومة الانضغاط العالية .تم إجراء التحليل اللاخطي الثلاثي الأبعاد باستخدام طريقة العناصر المحددة وبالاعتماد على برنامج الحاسوبANSYS V.12 ).تم اخذ الخصائص اللاخطية المادية والهندسية بنظر الاعتبار في هذه الدراسة.تم التحري عن تاثير بعض العوامل على سلوك الانثناء للعتبات الخرسانية مسبقة الاجهاد ومنها مقاومة الانضغاط للخرسانة ، نسبة حديد التسليح ، مستوى قوة السحب للحديد ، نسبة فضاء القص الى العمق الفعال.الننتائج المستحصلة من هذه الدراسة بينت انه قابلية التحمل للعتبات الخرسانية مسبقة الاجهاد تتاثر بشكل طفيف بزيادة مقاومة الانضغاط للخرسانة.ان زيادة نسبة حديد التسليح يؤدي الى تحسين اداء العتبات الخرسانية مسبقة الاجهاد ، علاوة على ذلك فان زيادة نسبة التسليح يجعل تلك العتبات اكثر مطالية( ductility) ولها قابلية حدوث اانحرافات عالية ( deflections ) قبل الوصول الى التحمل الاقصى.كذلك فان زيادة مستوى قوة السحب للحديد يؤدي الى زيادة الحمل الذي يحدث عنده التشقق،لكن ما بعد حدوث الشقوق فان صلابة وتحمل العتبات لم تتاثر بزيادة قوة السحب للحديد.اخيرا ، تبين ان قابلية التحمل الاقصى لتلك العتبات ازدادت كثيرا بتناقص نسبة فضاء القص الى العمق الفعال.


Article
NONLINEAR FINITE ELEMENT ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE SLABS UNDER IMPACT LOADS
التحليل اللاخطي بطريقة العناصر المحددة للبلاطات الخرسانية المسلحة تحت الاحمال الصدمية

Authors: Adnan Falih Ali --- Ali Ghanim Abbas AL-Khafaji
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2015 Volume: 13 Issue: 1 Pages: 247-269
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

This study presents the theoretical study of the nonlinear behavior of reinforced concrete slabs subjected to impact loads .The nonlinear finite element analysis adopted by ANSYS software were used in this study. Concrete was simulated by eight-node isoparametric brick elements ( SOLID 65 ) since this element is capable to model cracking and crushing of concrete while steel reinforcing bars were modeled by a three dimensional spar element ( LINK 8 ) which has two nodes with three degrees of freedom identical to those of the ( SOLID 65 ).The effect of reinforcement ratio, dimensions of slabs and support conditions of the slab were studied too. In dynamic analysis, load-time history , deflection-time relation , and stress-time relation were investigated. Crack patterns were also explained. The central deflections of the slabs under impact were found to become smaller as the tensile reinforcing steel ratio increases, but the rate of the decreases in the deflection is less for high steel reinforcement ratio (1.77 %). Also, those deflections were found to be oscillatory in nature but not in-phase with the applied load. However clamping edges of the slabs results in larger oscillation frequencies as compared to the case of simple supports.Finally , this study showed that, the maximum central deflection of the slabs becomes larger by ( 20 – 45 % ) as the span of the slab increases by ( 60 – 125 % ) .

يتناول هذا البحث دراسة نظرية لسلوك البلاطات الخرسانية المسلحة تحت الأحمال الصدمية.تم إجراء التحليل اللاخطي باستخدام طريقة العناصر المحددة وبالاعتماد على برنامج الحاسوب ( ANSYS 9.0 )في هذه الدراسة.تم استخدام العناصر الطابوقية ذات الثمان عُقد ( Solid 65 ) لتمثيل الخرسانة لان هذا العنصر له القابلية على تمثيل التصدع والسحق في الخرسانة , بينما مُثل حديد التسليح بعنصر سارية ثلاثي الأبعاد ( Link 8 ) ذو عقدتان في كل منها ثلاثة درجات حرية مماثلة لتلك الموجودة في العنصر ( Solid 65 ) .تناولت هذه الدراسة ايضا تاثير أبعاد البلاطات، نسبة التسليح، وحالة المساند للبلاطة. في التحليل الديناميكي تم الحصول على علاقة القوة مع الزمن وعلاقة الانحراف مع الزمن وعلاقة الإجهاد في حديد التسليح مع الزمن وكذلك وُضحت أنماط التشقق . وُجد بأن الانحرافات المركزية للبلاطات المفحوصة تحت الأحمال الصدمية تكون اصغر عند زيادة نسبة حديد التسليح ولكن معدل النقصان في الانحرافات يكون اقل لنسبة حديد التسليح العالية ( 1,77 % ). ايضاً وُجد بأن علاقة هذه الانحرافات مع الزمن تكون بشكل متذبذب (oscillatory ) ولكن ليس في نفس الطور مع الحمل المسلط .على أي حال فأنه تثبيت حافات البلاطة ( clamped supports ) يؤدي إلى تذبذب أكبر( more oscillation ) بالمقارنة مع حالة المساند البسيطة (simple supports).واخيرا هذه الدراسة اظهرت بان الانحرافات المركزية القصوى للبلاطات تكون اكبر بنسبة (20-40 %) عند زيادة فضاء البلاطة بنسبة ( 60-125 % ).


Article
NUMERICAL STUDY ON THE EFFECT OF OPENINGS IN STEEL IPE BEAMS STRENGTHENED BY CFRP PLATS
دراسة عددية لتأثير الفتحات في العتبات الحديدية المقواة بصفائح الألياف الكاربونية

Authors: Ali Ghanim Abbas AL-Khafaji --- Bahaa Hussein Al-Abbas
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2016 Volume: 14 Issue: 4 Pages: 213-227
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents the numerical study of the nonlinear finite element behaviour of steel beams with openings strengthened by CFRP plates. A three dimensional nonlinear finite element model is developed using a most famous software package (ANSYS V.14.5). The steel beam and CFRP plates were simulated by four-node shell elements (SHELL 181) and one dimensional nonlinear spring (COMBIN 39) as interface element between steel beam and CFRP plates. Parametric studies were adopted to investigate the effect of shape, locations of the web openings and number of layers of CFRP plates which were used in strengthening the steel beam. The obtained results showed that the ultimate load decreases with the increase in the opening area. Circular web openings at the shear zone of the steel beams were caused smaller decreasing in the ultimate load capacity because of a very less stress concentration at the web openings, while the beams with rectangular opening results the lesser load carrying capacity, .i.e. 38% less than their corresponding beams with circular or square opening. Applying CFRP plates around the web opening of steel IPE-beams was a successful method for increasing the load carying capacity and decreasing the deformations.Moreover, increasing the number of CFRP layers leads to increase the stiffness and shear resistance of the steel beam, hence, increasing the ultimate load capacity by ( 15-36 %).

يتناول هذا البحث دراسة نظرية لسلوك العتبات الحديدية المحتوية على الفتحات والمقواة بصفائح الالياف الكاربونية.تم إجراء التحليل اللاخطي الثلاثي الأبعاد باستخدام طريقة العناصر المحددة وبالاعتماد على برنامج ( ANSYS V.14 ) في هذه الدراسة.تم استخدام العناصر الصفائحية ذات الاربع عُقد (SHELL 181 ) لتمثيل العتب الحديدي وكذلك الصفائح الكاربونية ( CFRP ) بينما مُثل الترابط بين العتب الحديدي والصفائح الكاربونية باستخدام عنصر أحادي البعد (COMBIN 39)ذو عقدتان. دراسات عددية اجريت لتحري تاثير شكل ومواقع الفتحات الموجودة في العتب الحديدي وكذلك عدد طبقات صفائح الالياف الكاربونية (CFRP) التي تستعمل في تقوية العتب الحديدي.انتائج المستحصلة من هذه الدراسة بينت انه قابلية التحمل للعتبات الحديدية تتناقص بزيادة مساحة الفتحات وقد تبين بان الفتحات الدائرية في منطقة القص تؤدي الى اقل معدل نقصان في قابلية التحمل وذلك بسبب قلة تركيز الاجهادات في الفتحة،بينما اظهرت العتبات ذات الفتحات المستطلية اقل قابلية تحمل حيث يصل النقصان الى )38%) مقارنة بالعتبات ذات الفتحات الدائرية والمربعة.كما بينت النتائج ان استخدام صفائح الالياف الكاربونية حول الفتحات لتقوية العتبات الحديدية تعتبر طريقة ناجحة لزيادة قابلية التحمل ونقصان التشوهات. كما ان زيادة عدد طبقات الالياف الكاربونية يؤدي الى زيادة صلابة تلك العتبات وبالتالي زيادة قابلية تحملها بحدود ( 15- 36 % ).

Keywords

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (3)


Year
From To Submit

2017 (1)

2016 (1)

2015 (1)