Comparison between experimental and 3d finite element analysis of reinforced and partially pre-stressed concrete solid beams subjected to combined load of bending, torsion and shear

Other Title(s)

مقارنة بين النتائج المعملية و التحليل الفراغي بإستخدام العناصر المحددة لجوائز مصمته من الخرسانة المسلحة و جوائز خرسانية جزئية الاجهاد أخضعت لأحمال مجتمعة من الأنحناء و الإلتواء و القص

Author

al-Nuaymi, Ali

Source

The Journal of Engineering Research

Issue

Vol. 5, Issue 1 (31 Jan. 2008), pp.79-96, 18 p.

Publisher

Sultan Qaboos University College of Engineering

Publication Date

2008-01-31

Country of Publication

Oman

No. of Pages

18

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

تعرض هذه الورقة تحليلا لا خطيا لثلاثة جوائز مصمته من الخرسانة المسلحة و جائزين من الخرسانة سابقة الإجهاد جزئيا باستخدام برنامج حاسوبي يستخدم طريقة العناصر المحددة الذي يستعمل عنصرا ثلاثي الأبعاد ذا عشرين نقطة.

و قد مثل سلوك الخرسانة في البرنامج باستخدام نموذج مرن لا خطي يعزى إلى كوتسوفوس، بينما تم تمثيل سلوك حديد التسليح كعناصر مدفونة ذات سلوك مرن و مطاطي خالص.

و قد أخذ في الحسبان خاصية الخرسانة في إبقاء مقاومة القص و خاصية مقاومة الشد بعد التشقق.

كما استخدم نموذج الشقوق المشتته مع افتراض بقاء الشق في اتجاه ثابت فقط.

و قد كانت أبعاد المقطع العرضي للجائز 300 × 300 مليمتر و طول الجائز 3800 مليمتر و أخضعت إلى أحمال مجتمعة من الإنحناء و الإلتواء و القص.

و قد تمت مقارنة النتائج المعملية بنتائج التحاليل اللاخطية.

و كانت عناصر المقارنة تتضمن العلاقة بين الإزاحة و الحمل، و مقدار التشوه في الحديد، و زاوية الفتل، و الأحمال المسببة للإنهيار، و أنماط التشقق و نوع الإنهيار.

و قد لوحظ أن الموافقة كانت جيدة بين الأحمال النهائية التي حصل عليها من التحليل اللاخطي و الأحمال التي قيست في المعمل.

و يستنتج من ذلك أن برنامج الحاسوب المستخدم في التحليل يمكن استخدامه بكل ثقة للتنبؤ بسلوك و أحمال الإنهيار للجوائز الخرسانية المسلحة و الجوائز الخرسانية جزئية الإجهاد و المعرضة لأحمال مجتمعة من الإنحناء و الإلتواء و القص.

Abstract EN

This paper presents a non-linear analysis of three reinforced and two partially prestressed concrete solid beams based on a 20 node isoperimetric element using an in-house 3D finite element program.

Anon linear elastic isotropic model, proposed by Kotsovos, was used to model concrete behaviour, while steel was modelled as an embedded element exhibiting elastic-perfectly plastic response.

Allowance was made for shear retention and for tension stiffening in concrete after cracking.

Only in a fixed direction, smeared cracking modelling was adopted.

The beams dimensions were 300x300 mm cross section, 3800 mm length and were subjected to combined bending, torsion and shear.

Experimental results were compared with the non-linear predictions.

The comparison was judged by load displacement relationship, steel strain, angle of twist, failure load, crack pattern and mode of failure.

Good agreement was observed between the predicted ultimate load and the experimentally measured loads.

It was concluded that the present program can confidently be used to predict the behaviour and failure load of reinforced and partially prestressed concrete solid beams subjected to a combined load of bending, torsion and shear.

American Psychological Association (APA)

al-Nuaymi, Ali. 2008. Comparison between experimental and 3d finite element analysis of reinforced and partially pre-stressed concrete solid beams subjected to combined load of bending, torsion and shear. The Journal of Engineering Research،Vol. 5, no. 1, pp.79-96.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-14547

Modern Language Association (MLA)

al-Nuaymi, Ali. Comparison between experimental and 3d finite element analysis of reinforced and partially pre-stressed concrete solid beams subjected to combined load of bending, torsion and shear. The Journal of Engineering Research Vol. 5, no. 1 (Jan. 2008), pp.79-96.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-14547

American Medical Association (AMA)

al-Nuaymi, Ali. Comparison between experimental and 3d finite element analysis of reinforced and partially pre-stressed concrete solid beams subjected to combined load of bending, torsion and shear. The Journal of Engineering Research. 2008. Vol. 5, no. 1, pp.79-96.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-14547

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p 95-p 96

Record ID

BIM-14547