Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens

A framework for damage mechanics of concrete is applied to simulate the non-linear elastic deformation behavior of concrete using finite element method (FEM). A rather simple isotropic damage model containing essentially no adjustable parameters is shown to produce results in remarkably good a...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Проблемы прочности
Date:2005
Main Authors: Labadi, Y., Hannachi, N.E.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2005
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47683
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens / Y. Labadi, N.E. Hannachi // Проблемы прочности. — 2005. — № 3. — С. 57-74. — Бібліогр.: 34 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-47683
record_format dspace
spelling Labadi, Y.
Hannachi, N.E.
2013-07-25T12:35:14Z
2013-07-25T12:35:14Z
2005
Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens / Y. Labadi, N.E. Hannachi // Проблемы прочности. — 2005. — № 3. — С. 57-74. — Бібліогр.: 34 назв. — англ.
0556-171X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47683
539.4
A framework for damage mechanics of concrete is applied to simulate the non-linear elastic deformation behavior of concrete using finite element method (FEM). A rather simple isotropic damage model containing essentially no adjustable parameters is shown to produce results in remarkably good agreement with sample experimental data: the damage law requires only the fracture energy to be defined completely. The model is achieved by introducing a damage surface that is similar to the yield function in the conventional theory of plasticity. A special form of damage surfaces is constructed to illustrate the application of the model. A new damage criterion, defined as an equivalent strain norm, is proposed, in order to take into consideration the asymmetric behavior of concrete. For verifying the FEM program including the model, deformations predicted by this model are compared with both the experimental ones for the concrete structural model and the ones calculated without application of the continuum damage mechanics.
Запропоновано критерій руйнування конструкцій з бетону, що отримав назву норми еквівалентних деформацій. Критерій дозволяє враховувати асиметричну механічну поведінку бетону при розтязі та стиску. Розроблено ізотропну модель, що базується на використанні поверхні пошкодження, яка аналогічна функції плинності теорії пластичності. За допомогою запропонованої моделі виконано скінченноелементний розрахунок нелінійно-пружної деформації зразків із бетону. Проведено порівняння отриманих результатів з експериментальними. Установлено, що точність розрахунків більш висока, аніж прогнози без використання підходів механіки пошкодження твердого тіла.
Предложен критерий повреждения конструкций из бетона, получивший название нормы эквивалентных деформаций, который позволяет учитывать асимметричное механическое поведение бетона при растяжении и сжатии. Разработана изотропная модель, базирующаяся на использовании поверхности повреждения, аналогичной функции течения теории пластичности. С помощью предложенной модели выполнен конечноэлементный расчет нелинейно-упругой деформации образцов из бетона. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными. Показана хорошая корреляция между расчетными и экспериментальными результатами. Установлено, что точность расчетов более высокая по сравнению с прогнозами, выполненными без применения подходов механики повреждения твердого тела.
en
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
Проблемы прочности
Научно-технический раздел
Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
Численное моделирование хрупкого разрушения бетонных образцов
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
spellingShingle Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
Labadi, Y.
Hannachi, N.E.
Научно-технический раздел
title_short Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
title_full Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
title_fullStr Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
title_full_unstemmed Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
title_sort numerical simulation of brittle damage in concrete specimens
author Labadi, Y.
Hannachi, N.E.
author_facet Labadi, Y.
Hannachi, N.E.
topic Научно-технический раздел
topic_facet Научно-технический раздел
publishDate 2005
language English
container_title Проблемы прочности
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
format Article
title_alt Численное моделирование хрупкого разрушения бетонных образцов
description A framework for damage mechanics of concrete is applied to simulate the non-linear elastic deformation behavior of concrete using finite element method (FEM). A rather simple isotropic damage model containing essentially no adjustable parameters is shown to produce results in remarkably good agreement with sample experimental data: the damage law requires only the fracture energy to be defined completely. The model is achieved by introducing a damage surface that is similar to the yield function in the conventional theory of plasticity. A special form of damage surfaces is constructed to illustrate the application of the model. A new damage criterion, defined as an equivalent strain norm, is proposed, in order to take into consideration the asymmetric behavior of concrete. For verifying the FEM program including the model, deformations predicted by this model are compared with both the experimental ones for the concrete structural model and the ones calculated without application of the continuum damage mechanics. Запропоновано критерій руйнування конструкцій з бетону, що отримав назву норми еквівалентних деформацій. Критерій дозволяє враховувати асиметричну механічну поведінку бетону при розтязі та стиску. Розроблено ізотропну модель, що базується на використанні поверхні пошкодження, яка аналогічна функції плинності теорії пластичності. За допомогою запропонованої моделі виконано скінченноелементний розрахунок нелінійно-пружної деформації зразків із бетону. Проведено порівняння отриманих результатів з експериментальними. Установлено, що точність розрахунків більш висока, аніж прогнози без використання підходів механіки пошкодження твердого тіла. Предложен критерий повреждения конструкций из бетона, получивший название нормы эквивалентных деформаций, который позволяет учитывать асимметричное механическое поведение бетона при растяжении и сжатии. Разработана изотропная модель, базирующаяся на использовании поверхности повреждения, аналогичной функции течения теории пластичности. С помощью предложенной модели выполнен конечноэлементный расчет нелинейно-упругой деформации образцов из бетона. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными. Показана хорошая корреляция между расчетными и экспериментальными результатами. Установлено, что точность расчетов более высокая по сравнению с прогнозами, выполненными без применения подходов механики повреждения твердого тела.
issn 0556-171X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47683
citation_txt Numerical simulation of brittle damage in concrete specimens / Y. Labadi, N.E. Hannachi // Проблемы прочности. — 2005. — № 3. — С. 57-74. — Бібліогр.: 34 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT labadiy numericalsimulationofbrittledamageinconcretespecimens
AT hannachine numericalsimulationofbrittledamageinconcretespecimens
AT labadiy čislennoemodelirovaniehrupkogorazrušeniâbetonnyhobrazcov
AT hannachine čislennoemodelirovaniehrupkogorazrušeniâbetonnyhobrazcov
first_indexed 2025-12-07T16:02:43Z
last_indexed 2025-12-07T16:02:43Z
_version_ 1850865995834458112