T. 11 S. 05 (2021): Tạp chí Vật liệu & xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Mô phỏng ứng xử uốn tấm sàn bê tông cốt thép sử dụng mô hình vật liệu coupled damage-plasticity microplane (CDPM)

Nguyễn Thái Bình , Võ Khắc Lê Anh , Lương Văn Hải , Cao Nguyên Thi

Từ khóa:

Mô hình vật liệu Coupled
Damage-Plasticity Microplane (CDPM)
Ứng xử phi tuyến vật liệu bê tông
Phần tử cpt215
Phần tử reinf264

Tóm tắt

Bài báo tập trung vào việc áp dụng mô hình vật liệu Coupled Damage-Plasticity Microplane (CDPM) được trang bị trên phần mềm ANSYS trong mô phỏng ứng xử phi tuyến của vật liệu bê tông. Đặc tính phi tuyến của tấm sàn bê tông cốt thép (BTCT) chịu uốn thiết kế theo tiêu chuẩn ACI 318-08 gia tải tĩnh được phân tích dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH). Mô hình PTHH ba chiều của thí nghiệm uốn ba điểm tấm sàn BTCT được xây dựng trong phần mềm ANSYS/Workbench (ANSYS Student 2020). Các phần tử khối tám nút CPT215 tích hộp mô hình CPDM được sử dụng trong mô phỏng cho vật liệu bê tông trong khi các phần tử nhúng REINF264 được dùng để mô phỏng sự làm việc của cốt thép. Một phần quan trọng của bài báo này là việc tổng hợp cách xác định các thông số đầu vào của mô hình CDPM (15 thông số) phù hợp với tấm sàn BTCT chịu uốn. Kết quả mô phỏng số của biểu đồ quan hệ tải trọng-chuyển vị tại điểm giữa tấm sàn BTCT được trình bày và so sánh với kết quả thí nghiệm của nghiên cứu trước đây.

Điều hướng Người dùng

PDF

Cách trích dẫn

Bình , N. T., Anh, V. K. L., Hải, L. V. ., & Thi, C. N. . (2022). Mô phỏng ứng xử uốn tấm sàn bê tông cốt thép sử dụng mô hình vật liệu coupled damage-plasticity microplane (CDPM). Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 11(05), Trang 74 – Trang 79. https://doi.org/10.54772/jomc.05.2021.232

Tài liệu tham khảo

  1. Grassl, P., Xenos, D., Nyström, U., Rempling, R., Gylltoft, K. (2013). CDPM2: A damage-plasticity approach to modelling the failure of concrete. International Journal of Solids and Structures, 50(24):3805-3816.
  2. Wang, T., Hsu, T. (2001). Nonlinear finite element analysis of concrete structures using new constitutive models. Computers & structures, 79:2781-2791.
  3. William, K.J., Warnke, E.P. (1975). Constitutive model for the triaxial behavior of concrete. In: Proceedings of the International Assoc. for Bridge and Structural Engineering, 19:1-30.
  4. Trần Thế Truyền, Nguyễn Viết Trung (2011). Các mô hình ứng xử của bê tông, đánh giá mô hình tối ưu dùng trong mô phỏng số các kết cấu bê tông. Technical report, Trường Đại học Giao Thông Vận Tải.
  5. Lê Nhựt Trường (2013). Triển khai mô hình vật liệu microplane M4L cho phân tích phi tuyến kết cấu bê tông trong phần mềm ANSYS. Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh.
  6. Zdenek, P. B. and Pere, C. P. (1988). Microplane Model for Brittle-Plastic Material. I: Theory. Journal of Engineering Mechanics, 114(10):1672-1688.
  7. Bažant, Z. P., Caner, F. C., Carol, I., Adley, M. D., Akers, S. A. (2000). Microplane Model M4 for Concrete. I: Formulation with Work-Conjugate Deviatoric Stress. Journal of Engineering Mechanics, 126(9):944–953.
  8. Caner, F. C., Bažant, Z. P. (2012). Microplane Model M7 for Plain Concrete. I: formulation. Journal of Engineering Mechanics, 139(12):1714–1723.
  9. Pirker, M. (2020). Non-Linear Seismic Analysis of a Concrete Gravity Dam Using a Microplane Material Model. Final project for Master's degree, Graz University of Technology.
  10. Zreid, I., Kaliske, M. (2014). Regularization of Microplane Damage Models Using an Implicit Gradient Enhancement. International Journal of Solids and Structures, 51(19-20):3480-3489.
  11. Zreid, I., Kaliske, M. (2016). Implicit Gradient Formulation for Microplane Drucker-Prager Plasticity. International Journal of Plasticity, 83:252-272.
  12. Zreid, I., Kaliske, M. (2018). Gradient Enhanced Plasticity-Damage Microplane Model for Concrete. Computational Mechanics, 62:1239-1257.
  13. Nguyen, V. T., Li, J., Caner, F. C., (2013). Microplane Constitutive Model M4L for Concrete. I: Theory. Computers & Structures, 128: 219-229.
  14. Cao, N. T., Pansuk, W., Torres, L. (2015). Flexural behavior of fire-Damaged RC slabs repaired with near-Surface mounted (NSM) carbon fiber reinforced polymer (CFRP) rods. Journal of Advanced Concrete Technology, 13(1):15-29.
  15. ACI 318-08 (2008). Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. American Concrete Institute, p.345.
  16. Release 2020 R1 (2020) Material Reference. ANSYS Inc, pp.116-125.
  17. Feenstra, P. H., Borst, R. D. (1996). A Composite Plasticity Model for Concrete. International Journal of Solids and Structures, 33(5):707-730.
  18. Jiang, H., Zhao, J. (2015). Calibration of the Continuous Surface Cap Model for Concrete. Finite Elements in Analysis and Design, 97:1-19.
  19. Nguyen, D. G., Houlsby, G. T. (2008). A Coupled Damage–Plasticity Model for Concrete Based on Thermodynamic Principles: Part I: Model Formulation and Parameter Identification. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 32(4):353-389.
  20. Pham, D. D., Nguyen, P. C., Nguyen, D. L., Le, H. A. (2020). Simulation of Concrete-filled Steel Box Column. In: Reddy J., Wang C., Luong V., Le A. (eds) ICSCEA 2019. Lecture Notes in Civil Engineering, Vol 80. ICSCEA 2019. Springer, Singapore.
  21. Release 2020R1 (2020) ANSYS Mechanical APDL Theory Reference. ANSYS Inc.