A simple method for non-linear analysis of steel fiber reinforced concrete



Título del documento: A simple method for non-linear analysis of steel fiber reinforced concrete
Revista: Acta scientiarum. Technology
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000343372
ISSN: 1806-2563
Autores: 1
2
1
2
Instituciones: 1Universidade Estadual de Maringa, Departamento de Tecnologia, Maringa, Parana. Brasil
2Universidade de Sao Paulo, Escola de Engenharia de Sao Carlos, Sao Carlos, Sao Paulo. Brasil
Año:
Periodo: Oct-Dic
Volumen: 32
Número: 4
Paginación: 367-374
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en inglés This paper proposes a physical non-linear formulation to deal with steel fiber reinforced concrete by the finite element method. The proposed formulation allows the consideration of short or long fibers placed arbitrarily inside a continuum domain (matrix). The most important feature of the formulation is that no additional degree of freedom is introduced in the pre-existent finite element numerical system to consider any distribution or quantity of fiber inclusions. In other words, the size of the system of equations used to solve a non-reinforced medium is the same as the one used to solve the reinforced counterpart. Another important characteristic of the formulation is the reduced work required by the user to introduce reinforcements, avoiding "rebar" elements, node by node geometrical definitions or even complex mesh generation. Bounded connection between long fibers and continuum is considered, for short fibers a simplified approach is proposed to consider splitting. Non-associative plasticity is adopted for the continuum and one dimensional plasticity is adopted to model fibers. Examples are presented in order to show the capabilities of the formulation
Resumen en portugués Este artigo apresenta uma formulação baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF), para a análise física não-linear de estruturas de concreto reforçadas com fibras de aço. A formulação proposta permite a consideração de fibras curtas e longas inseridas num meio contínuo. A mais importante característica da formulação é que nenhum grau de liberdade adicional é introduzido no sistema de equações que modela o problema, independente da quantidade e da forma de distribuição das fibras. Em outras palavras, o tamanho do sistema de equações para resolver o problema de reforço com fibras é o mesmo do problema sem reforço. Uma outra importante característica da formulação é o reduzido trabalho requerido para a inserção das fibras, evitando-se o uso de elementos rebar, comuns em pacotes comerciais, ou qualquer readequação de malha. É considerada ainda a conexão entre diferentes tipos de fibras (curtas e longas) e uma simplificada aproximação para a consideração de escorregamento das fibras é proposta. Plasticidade nãoassociativa é adotada para a modelagem do meio (matriz) e para as fibras unidimensional. Exemplos são apresentados para mostrar a potencialidade da formulação proposta
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería civil,
Materiales de construcción,
Concreto reforzado,
Fibras de acero,
Plasticidad,
Análisis no lineal
Keyword: Engineering,
Civil engineering,
Construction materials,
Reinforced concrete,
Plasticity,
Nonlinear analysis
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