Effect of transverse base restraint on the cracking behavior of massive concrete

Joint Authors

Ali, Adnan Falih
al-Damluji, Umar al-Faruq Salim
al-Zuhayri, Ala H. A.

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 13, Issue 3 (30 Sep. 2007), pp.1701-1719, 19 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2007-09-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

19

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

في هذا البحث, تم إجراء تحري عن تأثير أخذ البعد الثالث في أعضاء الخرسانة الكتلية بنظر الاعتبار على تشققها.

و تتضمن الدراسة إجراء التحليل الحراري و الإنشائي لمنشآت الخرسانة الكتلية.

و يتم الحصول على التوزيع الحقيقي لدرجات الحرارة خلال جسم الخرسانة الكتلية من خلال التحليل الحراري للمسألة نتيجة للحرارة المتولدة جراء إماهة السمنت بالإضافة إلى الظروف الجوية المحيطة.

و هذا يجري من خلال حل المعادلتين التفاضلية و الحمل الحراري باستخدام العناصر المحددة. كما أن طريقة العناصر المحددة استخدمت أيضا في التحليل الإنشائي و ذلك بتبني فكرة مسألة الانفعال الابتدائي.

كذلك يتم احتساب التقلصات الحجمية المرافقة لجفاف الخرسانة بالاعتماد على الطريقة المقترحة من قبل معهد الخرسانة الأمريكي لجنة 209 و التي يتم تحويلها إلى ما يكافئها من تغير في درجات الحرارة لتضاف جبريا إلى التغيرات بدرجات الحرارة التي تم الحصول عليها من التحليل الحراري. لقد تم تبني نموذج ويلام - ورانك ذات الخمسة معاملات مقاومة لتمثيل مادة الخرسانة إذ يتضمن هذا النموذج تصرف الخرسانة في حالتي التشقق و التهشم.

هذا و تم استخدام برنامج ANSYS و بطريقة لإنجاز التحليلين المشار إليهما أعلاه. تم تحليل بلاطة خرسانية بسمك 1.5 م و طول 10 م و باعراض مختلفة 2, 4, 8 و 10 م لتحقيق نسب جانبية عرض / طول مختلفة 2, 0, 4, 0 8, 0 و 0, 1 على الترتيب.

أظهرت نتائج التحليل زيادة في قابلية تشقق أعضاء الخرسانة الكتلية بزيادة النسب الجانبية بسبب تأثير تقييد القاعدة العرضي.

و عليه, فإن مثل هذا التأثير لا يمكن إهماله في منشآت الخرسانة الكتلية التي تتعرض لتغيرات في درجات الحرارة و تقلص الجفاف.

Abstract EN

The effect of considering the third dimension in mass concrete members on its cracking behavior is investigated in this study.

The investigation includes thermal and structural analyses of mass concrete structures.

From thermal analysis, the actual temperature distribution throughout the mass concrete body was obtained due to the generation of heat as a result of cement hydration in addition to the ambient circumstances.

This was performed via solving the differential equations of heat conduction and convection using the finite element method.

The finite element method was also implemented in the structural analysis adopting the concept of initial strain problem.

Drying shrinkage volume changes were calculated using the procedure suggested by ACI Committee 209 and inverted to equivalent temperature differences to be added algebraically to the temperature differences obtained from thermal analysis.

Willam-Warnke model with five strength parameters is used in modeling of concrete material in which cracking and crushing behavior of concrete can be included.

The ANSYS program was employed in a modified manner to perform the above analyses.

A thick concrete slab of 1.5m in thickness and 10m in length was analyzed for different widths 2, 4, 8, and 10m to produce different aspect ratios (B / L) of 0.2, 0.4, 0.8, and 1.0 respectively.

The results of the analyses show an increase in cracking tendency of mass concrete member as the aspect ratio of the same member is increased due to the effect of transverse base restraint.

Accordingly, such effect cannot be ignored in the analysis of base restrained mass concrete structures subjected to temperature and drying shrinkage volume changes.

American Psychological Association (APA)

Ali, Adnan Falih& al-Damluji, Umar al-Faruq Salim& al-Zuhayri, Ala H. A.. 2007. Effect of transverse base restraint on the cracking behavior of massive concrete. Journal of Engineering،Vol. 13, no. 3, pp.1701-1719.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-340040

Modern Language Association (MLA)

Ali, Adnan Falih…[et al.]. Effect of transverse base restraint on the cracking behavior of massive concrete. Journal of Engineering Vol. 13, no. 3 (Sep. 2007), pp.1701-1719.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-340040

American Medical Association (AMA)

Ali, Adnan Falih& al-Damluji, Umar al-Faruq Salim& al-Zuhayri, Ala H. A.. Effect of transverse base restraint on the cracking behavior of massive concrete. Journal of Engineering. 2007. Vol. 13, no. 3, pp.1701-1719.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-340040

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references

Record ID

BIM-340040