research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Beams with Large Opening under Flexure
التحليل غير الخطي باستخدام طريقة العناصر المحددة للعتبات الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحة كبيرة تحت تأثير أحمال الانحناء

Authors: Ihsan A. S. Al-Shaarbaf --- Nabil A-M. J. Al-Bayati --- Dhar I. A. Al-Kaisy
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2007 Volume: 25 Issue: 2 Pages: 210-228
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper describes a three- dimensional nonlinear finite element modelsuitable for the analysis of reinforced concrete Beams with Large Openingunder Flexure. The 20-node isoparametric brick elements have been used tomodel the concrete. The nonlinear equations of equilibrium have been solvedusing an incremental-iterative technique operating under load control. Thesolution algorithm used was the modified Newton-Raphson method. Thenumerical integration has been conducted using the 27-point Gaussian typerule. The reinforcing bars are idealized as axial members embedded withinthe concrete element and perfect bond between the concrete and thereinforcement has been assumed to occur. The behavior of concrete incompression is modeled using an elasto-plastic work hardening modelfollowed by a perfectly plastic response, which is terminated at the onset ofcrushing. In tension, a smeared crack model with fixed orthogonal cracks hasbeen used with the inclusion of models for the retained post-cracking tensilestress and the reduced shear modulus. Different types of reinforced concretebeams with large rectangular transverse openings have been analyzed and thefinite element solutions are compared with the experimental data. Generally,good agreement has been obtained between the numerical and experimentalload-deflection curves and ultimate load. Numerical studies including somematerial parameters such as concrete compressive strength, amount oflongitudinal tensile reinforcement and opening size on the load-deflectionresponse have been carried out to study their effect on the over all behavior ofreinforced concrete beams with Large opening under Flexure.The finiteelement solution revealed that the ultimate load and post-cracking stiffnessincrease with the increases of concrete compressive strength, increases withthe increase of the bottom steel reinforcement amount and decreases with theincrease of length or depth of opening.

يصف هذا البحث دراسة أنموذجا للتحليل غير الخطي ثلاثي الأبعاد باستخدام طريقة العناصرالمحددة للعتبات الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحة كبيرة تح ت تأثير أحمال الانحناء. وتمحل معادلات التوازن غير الخطية باستخدام طريقة تزايدية – تكرارية تحت سيطرة الحمل، فضلاعن تبني طريقة نيوتن - رافسون المعدلة لإنجاز الحلول الرياضية . وقد أجريت التكاملاتالعددية باستخدام قواعد التكامل ذات ٢٧ نقطة تكامل حيث تم استخدام العنصر الطابوقي ذوالعشرين عقدة لتمثيل الخرسانة، أما حديد التسليح فقد مثل بعناصر محورية مطمورة داخلالعنصر الطابوقي مع افتراض وجود ترابط تام بين الخرسانة وحديد التسليح. وتم تمثيل تصرفالخرسانة تحت تأثير إجهادات الضغط باستخدام النموذج المرن - اللدن ذي ال تقوية الانفعاليةوالمتبوع بتصرف لدن تام يستمر لغاية ته ّ شم الخرسانة . بيد أن تمثيل سلوك الخرسانة تحتتأثير إجهادات الشد أعتمد نموذج التشقق المنتشر وأستعمِل نموذج تصلب الشد لحسابإجهادات الشد المتبقية بعد حدوث التشقق كما استخدم نموذج احتباس القص الذي يقومبتخفيض قيمة معامل القص المتبقي مع استمرار التحميل في مرحلة ما بعد التشقق . وبعدتحليل أنواع مختلفة من العتبات الخرسانية المسلحة الحاوية فتحات جانبية كبيرة مستطيلةالشكل، قورنت نتائجها المستحصلة مع النتائج المختبرية بدراسة العديد من المتغيرات الخاصةبطريقة الع ناصر المحددة لمعرفة تأثيره ا. كما درس تأثير مقاومة ضغط الخرسانة، وكمية حديدالتسليح الطولي، وحجم الفتحة، ومن خلال دراسة العلاقة بين الحمل والهطول، ومقدار الحملالأقصى كانت نتائج التطابق جيدة بين الطريقة التحليلية والفحص العملي . أظهرت طريقةالعناصر المحددة في التحليل أن الحمل الأقصى يزداد مع زيادة مقومة انضغط الخرسانة ويزدادمع كمية حديد التسليح الطولي السفلي ويقل مع زيادة طول وعمق الفتحة.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2007 (1)