151. Finite Element Modeling of Flexural Behavior of Unreinforced and Fiber Reinforced Polymer Strengthened Reinforced Concrete Beams
- Author
-
Kanat Burak Bozdoğan, Selen Aktan, and Hasan Orhun Köksal
- Subjects
Computer science ,Sayısal modelleme,Sonlu elemanlar yöntemi,Betonarme kiriş,Kırılma Kriterleri ,finite element method ,Mühendislik ,Numerical modeling ,sonlu elemanlar yöntemi ,lcsh:Technology ,Engineering ,Flexural strength ,sayısal modelleme ,yield criteria ,betonarme kiriş ,kırılma kriterleri ,Numerical modeling,Finite element method,Reinforced concrete beam,Yield criteria ,reinforced concrete beam ,business.industry ,Finite element software ,lcsh:T ,Structural engineering ,Masonry ,Fibre-reinforced plastic ,Load carrying ,Strength of materials ,Finite element method ,numerical modeling ,lcsh:TA1-2040 ,business ,lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General) - Abstract
Betonarme yapı ve yapı elemanları, kullanım süreleri boyunca çevresel faktörler, uygun olmayankullanım, deprem etkisi gibi çeşitli yük etkilerine maruz kalırlar. Düşük malzeme dayanımı ve kalitesiyapının taşıma gücünü azaltan en önemli faktördür ve diğer etkenlerle birlikte değerlendirildiğinde yapıve yapı elemanlarında hasar oluşumunun en önemli nedenidir. Bu nedenle yapıların performansının hasardüzeylerine göre belirlenmesi ve uygulanacak onarım/güçlendirme yöntemine karar verilebilmesi içinmevcut malzemelerin kalitesinin belirlenmesi ile birlikte bir ön tasarım çalışması yapılmasıgerekmektedir.Çalışmanın en önemli adımlarından birisi, yapının tamamının ya da belirli bir bölümünün sayısalmodelinin hazırlanması işlemidir. Hassas bir sayısal model oluşturmak için malzemelere ait bünyeselbağıntılar ile elemanların bireysel davranışının gerçekçi bir şekilde tanımlanması gerekmektedir. Buçalışmada sonlu elemanlar modelinin deneysel sonuçlara olan uygunluğu araştırılmıştır. Bu amaçlayazarların daha önce deneysel çalışmalarını gerçekleştirdikleri yalın ve güçlendirilmiş betonarme kirişlerile literatürde betonarme kirişler için yapılan deneysel çalışmaların modellemesi sonlu elemanlar yöntemiile yapılarak elde edilen sonuçlar deneylerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Araştırmacılar,daha önce yığma duvarların sayısal modellenmesinde kullandıkları elasto-plastik hasar teorisi yaklaşımınıbetonarme kirişler için geliştirerek uyarlamışlardır. Çalışmada LUSAS sonlu elemanlar yazılımıkullanılarak iki adet yalın ve üç adet Lifli Polimer (LP) sargılı kirişlerin eğilme altındaki davranışlarıbaşarı ile modellenmiştir., Reinforced concrete structures and structural elements are subjected to various load effectsduring their lifetime, such as environmental factors, improper handling, earthquake effects. Low materialstrength and low quality are the most important factors that reduce the load carrying capacity and whenevaluated together with other factors, it is the most important cause of damage to the structures andstructural elements. Therefore, in order to determine the performance of the structures according to thedamage levels and decide on the repair / strengthening method to be applied, a preliminary design studyhas to be done with determining the quality of the existing materials. One of the most important steps ofthis work is to prepare the numerical model of a complete structure or a specific part of the structure. Inorder to develop a precise numerical model, it is necessary to define the behavior of the elements with theconstitutive relations of the materials realistically. In this study, the numerical models of the reinforcedconcrete beams which authors had already performed the experiments and reinforced concrete beamssubjected to experimental loads in the literature are modelled and the results are presented. Researchersadopted the approach of elasto-plastic damage theory for reinforced concrete beams previously used inthe numerical modeling of masonry walls. In this study, the flexural behavior of two unreinforced andthree Fiber-reinforced polymer (FRP) strengthened beams with using LUSAS finite element softwaresuccessfully modeled.
- Published
- 2019