Three-dimensional nonlinear finite element analysis of reinforced concrete horizontally curved deep beams

Joint Authors

Ali, Ammar Yasir
al-Tamimi, Haydar A. A.
Atiyyah, Ali Naji

Source

Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences

Issue

Vol. 18, Issue 1 (31 Mar. 2010)18 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2010-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Abstract AR

تتناول هذه الدراسة تحليل العتبات الخرسانية المسلحة العميقة المقوسة أفقيا تحت تأثير أحمال مسلطة بصورة عمودية على مستوى تقوسها باستخدام نموذجا لا خطيا ثلاثي الأبعاد للعناصر المحددة في مراحل التحميل قبل و بعد التشقق و إلى حد الحمل الأقصى.

تم استخدام العنصر الطابوقي ذي العشرين عقدة مع ستون درجة حرية لتمثيل الخرسانة أما حديد التسليح فقد مثل بعناصر محورية مطمورة داخل العناصر الطابوقية مع افتراض وجود ترابط تام بين الخرسانة و حديد التسليح.

اعتبر تصرف الخرسانة في الانضغاط تصرفا مرنا-لدنا يتبعه تصرفا لدنا تاما ينتهي عند تهشم الخرسانة.

أما لتمثيل سلوك الخرسانة تحت تأثيرات اجهادات الشد فقد تم تبني نموذج التشقق المنتشر الثابت (Fixed Smeared Crack Model) و استعمل النموذج تصلب الشد (Model Tension Stiffening) لحساب اجهادات الشد المتبقي بعد حدوث التشقق و تم تبني أنموذج احتباس القص (Shear Retention Model) و الذي يقوم بتخفيض قيمة معامل القص المتبقي مع استمرار التحميل في مرحلة ما بعد التشقق.

تم إجراء دراسة تحليلية على العتبات الخرسانية المسلحة المقوسة أفقيا لدراسة تأثير تغير نسبة فضاء القص إلى العمق الفعال (a/d) على التصرف و الحمل الأقصى لتلك العتبات.

و كذلك تم دراسة تأثير زاوية التقوس، طريقة الاسناد، كمية حديد التسليح المستعرض، بالإضافة إلى استعمال قضبان حديد تسليح طولية إضافية لتتصرف كتسليح قص أفقي على العتبات الخرسانية المسلحة المقوسة أفقيا لنسب (a/d) مختلفة.

Abstract EN

This research deals with the analysis of reinforced concrete horizontally curved deep beams, loaded transversely to its plane, using a three-dimensional nonlinear finite element model in the pre and post cracking levels and up to the ultimate load.

The 20-node isoparametric brick element with sixty degrees of freedom is employed to model the concrete, while the reinforcing bars are modeled as axial members embedded within the concrete brick element.

Perfect bond between the concrete and the reinforcing bars is assumed.

The behavior of concrete in compression is simulated by an elastic-plastic work hardening model followed by a perfect plastic response, which is terminated at the onset of crushing.

In tension, a fixed smeared crack model has been used with a tension-stiffening model to represent the retained post-cracking tensile stress.

Also, a shear retention model that modifies the shear modulus after cracking is used.

Numerical study is carried out to investigate some of effects on the behavior of reinforced concrete horizontally curved beams such as the shear length to effective depth ratio (a / d) on the ultimate load resisted by curved beams and the effect of the central subtended angle, boundary conditions, amount of transverse reinforcement, and using additional longitudinal bars (horizontal shear reinforcement) on the behavior of reinforced concrete horizontally curved beams with different shear length to effective depth ratios (a / d).

American Psychological Association (APA)

Ali, Ammar Yasir& Atiyyah, Ali Naji& al-Tamimi, Haydar A. A.. 2010. Three-dimensional nonlinear finite element analysis of reinforced concrete horizontally curved deep beams. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences،Vol. 18, no. 1.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287563

Modern Language Association (MLA)

Atiyyah, Ali Naji…[et al.]. Three-dimensional nonlinear finite element analysis of reinforced concrete horizontally curved deep beams. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences Vol. 18, no. 1 (2010).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287563

American Medical Association (AMA)

Ali, Ammar Yasir& Atiyyah, Ali Naji& al-Tamimi, Haydar A. A.. Three-dimensional nonlinear finite element analysis of reinforced concrete horizontally curved deep beams. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences. 2010. Vol. 18, no. 1.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287563

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appindices.

Record ID

BIM-287563