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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
A.B.M. Saiful Islam (Imam Abdulrahman Bin Faisal University)
저널정보
한국계산역학회 Computers and Concrete, An International Journal Computers and Concrete, An International Journal Vol.25 No.1
발행연도
2020.1
수록면
67 - 73 (7page)

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Traditionally used analytical approach to predict the fatigue failure of reinforced concrete (RC) structure is generally conservative and has certain limitations. The nonlinear finite element method (FEM) offers less expensive solution for fatigue analysis with sufficient accuracy. However, the conventional implicit dynamic analysis is very expensive for high level computation. Whereas, an explicit dynamic analysis approach offers a computationally operative modelling to predict true responses of a structural element under periodic loading and might be perfectly matched to accomplish long life fatigue computations. Hence, this study simulates the fatigue behaviour of RC beams with finite element (FE) assemblage presenting a simplified explicit dynamic numerical solution to show computer aided fatigue behaviour of RC beam. A commercial FEM package, ABAQUS has been chosen for this complex modelling. The concrete has been modelled as a 8-node solid element providing competent compression hardening and tension stiffening. The steel reinforcements are simulated as two-node truss elements comprising elasto-plastic stress-strain behaviour. All the possible nonlinearities are duly incorporated. Time domain analysis has been adopted through an automatic Newmark-β time incremental technique. The program consists of twelve RC beams to visualize the real behaviour during fatigue process and to obtain the reliability of the study. Both the numerical and experimental results indicate a redistribution of stresses along the time and damage accumulation of beam which severely affect the serviceability and ultimate capacity of RC beam. The output of the FEM analysis demonstrates good match with the experimental consequences which affirm the efficacy of the computer aided model. The controlled fatigue damage evolution at service fatigue load limits makes the FE model an efficient tool in predicting high cycle fatigue behaviour of RC structures.
#computer aided modelling #failure prediction #fatigue #cyclic loading #explicit dynamic #cracks #damage #reinforced concrete beam

목차

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참고문헌 (30)

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2014 / A615M-14, A.A., Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement google schola ACI / 1992 / Considerations for design of concrete structures subjected to fatigue loading google schola R. Al-Rousan / 2011 / Fatigue performance of reinforced concrete beams strengthened with CFRP sheets / Construction and Building Materials 25(8):3520~3529 Crossref Farhad Aslani / 2012 / Stress–strain model for concrete under cyclic loading / Magazine of Concrete Research 64(8):673~685 Crossref ASTM / 2014 / Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens ASTM C39/C39M-14 / American Society for Testing and Materials (ASTM) International google schola

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