Nonlinear analysis of reinforced concrete plates by finite element method

Bu çalışmada, sıfırdan göçme yüküne kadar, düzenli bir şekilde artan yüke maruz, betonarme plakların nonlineer analizi Sonlu Elemanlar Metodu ile yapılmıştır. Bu analizde, betonarme plakların modellenmesinde, tabakalı kompozit malzeme modeli kullanılmıştır. Tabakalı kompozitler mekaniğinde esasları verilen bu yaklaşım, betonarme plakların nonlineer analizinde basan ile uygulanmştır. Bu yaklaşım, litera türde aynı konu için kullanılan diğer yaklaşımlardan farklıdır. Analizde beton ve donatı için nonlineer gerilme-şekil değiştirme ilişkisi ve çekme çatlağı hesaba katılmıştir.Beton çekme bölgesinde elastik ve basınç bölgesinde pekleşen elasto-plastik olarak kabul edilmiştir. Donatı çeliği şekil değiştirme pekleş mesi gösteren bir malzeme olarak dikkate alınmıştır. Çatlaklar arasındaki betonun çekme rijitliği etkisi de göz önüne alınmıştır. Ayrıca sonlu eleman ağ boyutu etkisini dikkate alan ve çatlak enerji kavramına dayanan bir kriter kullanılmıştır Kullanılan tabakalı kompozit malzeme yaklaşımına göre, plakların yük-sehim değerleri bulunmuştur. Bulunan sonuçlar, deney sonuçlan ve daha önceki araştırma cıların bulduklan sonuçlar ile karşılaştırılmış ve genelde uyum içinde olduklan görülmüştür. Bu çalışmadaki sonuçlarının bulunmasında, FORTRAN 77 dilinde geliştirilen bilgisayar programından faydalanılmıştır.
In this study, nonlinear analysis of reinforced concrete plates were investigated by finite element method by gradually increasing the load from zero to ultimate.In this analysis, models of composite laminates materials were employed for modelling the reinforced concrete plates. The principles of this approach given in the mechanics of composite laminate materials were applied succesfully in the nonlinear analysis of reinforced concrete plates. This approach is different than the other approaches used for the same analysis in the literature. Tensile cracking and the nonlinear stress-strain relationship for concrete and reinforcement were taken into account in the analysis. The concrete was assumed to be elastic in the tension region and elasto-hardening plastic in the compression region. The reinforcing bar was considered as a linear strain hardening material. The tension stiffening effect of concrete between cracks is also considered. In addition, a criteria depending on a crack energy concept, was used and the finite element mesh size effect was considered. Load-deflection values of plates were found acording to the composite laminates materials approach employed. The results obtained from the analysis and experiments were companed with the results of the previous researchers and it was seen that they were in quite good agreement generally. The computer program which was written in FORTRAN 77 language was used for finding of the results of this study.