Numerical modelling of inelastic behavior of reinforced concrete elements considering cracks and bond

Abstract

Son 25 yılda büyük gelişme gösteren sonlu elemanlar metodu yapı mühendisliği alanında çok geniş uygulama sahası bulmuştur, özellikle lineer olmayan bir malzeme olan betonarmede bu metod etkili biçimde kullanılabilmektedir. Fakat metodun hassas sonuçlar vermesi gerçek malzeme davranışının modellenmesi ile mümkün olabilir. Bu çalışmada betonarme kirişler, dikdörtgen elemanlar kullanılarak ve beton ile çelik arasındaki aderans dikkate alınarak sonlu elemanlar metodu ile incelenmiştir. Bunun yanında çatlamış betonun kesme kuvveti aktarımı için Oambarova - Karakoç formülleri kullanılmıştır. Ayrıca kesme rijitliğini bir katsayı ile çarparak azaltma ilkesine dayanan kavram incelenmiş ve karşılaştırmalı analiz yapılmıştır.

During the last 25 years, the use of the finite element method in structural engineering area has provided a powerful tool for engineers that has very wide applicability. This method also can be applicable to reinforced concrete members and structures. To be able to use finite element method for the concrete, the behavior of concrete must be modelled numerically, considering concrete cracking, tension stiffening, multiaxial material characteristics, interface behavior, bond properties and other effects. In this study, interface behavior of concrete is studied and a finite element program is developed. Aggregate interlock mechanism that is the concrete to concrete interface shear transfer mechanism, is studied using Gambarova- Karakoç formulations. A new concept, shear retention factor which is supposed to take account of the reduction of the shear stiffness of concrete elements by cracking, is analyzed and by making use of the Karakoç formulations, an original formulation is proposed. The results of the analysis performed in this study are compared with the experimental results obtained by various researchers.