Finite Element Modeling for Impact Response of Reinforced Concrete Beams

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Reinforced concrete structures (RC structures) are widely used around the world. It is known that most reinforced concrete structures are subjected to static loads. However, in addition to static loads, some RC structures may also be exposed to dynamic loads, mainly from impacts. Such scenarios might occur in cases of vehicle crashes, falling rocks in mountainous areas, missiles resulting from terrorist attacks, crane failures at construction sites, and similar incidents. Many researchers have conducted laboratory experiments to investigate the structural response in these cases. However, experimental investigations for providing design guidelines or verifying the performance of beams under impact loading are very costly. Therefore, this research employed a Finite Element (FE) software called LS-DYNA to investigate the impact response of RC beams. A numerical model was proposed and validated using laboratory test results from a published study. Since FE software saves both cost and time compared to laboratory experiments, a parametric study was conducted in this research. The parameters studied include the effect of longitudinal tension reinforcement, concrete grade, shear reinforcement, mass and velocity of the impacting object, support conditions, and the moment of inertia of the RC section. The study concluded that longitudinal tension reinforcement significantly enhances the resistance of the RC beam to impact loading compared to other factors. Within the specified range of longitudinal reinforcement percentages (0.2%–4%), an empirical formula was proposed relating the impact energy, the percentage of longitudinal reinforcement, and the maximum midspan deflection. Additionally, the type of end support condition showed a notable effect on the resistance of the RC section. Different shapes of RC beams were also investigated, revealing that the beam’s depth has a greater influence on impact resistance than the web thickness.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

fe5ae150-cdb0-4131-a2db-8fb689bc8945

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

fe5ae150-cdb0-4131-a2db-8fb689bc8945_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

دراسة تأثير الاصطدام في الجسور الخرسانية المسلحة عن طريقة نمذجة العناصر المحددة

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":" Yasin Abdelwahid Hago ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Kazi Md Abu Sohel ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Finite Element Modeling for Impact Response of Reinforced Concrete Beams

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

الخرسانات المسلحة مستخدمة بكثرة حول العالم. من المعروف أن معظم المنشآت المكونة من خرسانة مسلحة تتعرض لقوة مجردة ويتم التصميم بناءً على ذلك. ولكن بالإضافة للقوة المجردة، بعض المنشآت الخرسانية المسلحة تتعرض لقوة حركية تنتج من اصطدام جسم متحرك بالمبنى. القوة الحركية قد تنتج من اصطدام سيارة بعمود خرسانة مسلحة، سقوط أحجار على المبنى الخرساني المسلح في المناطق الجبلية، المتفجرات التي تنتج من بعض الأنشطة الإرهابية، وسقوط مواد من على رافعة في المواقع الإنشائية. قام بعض الباحثين بدراسة تأثير القوى الحركية على المنشآت الخرسانية المسلحة عن طريق تجارب معملية. التجارب المعملية لدراسة مدى تأثير القوى الحركية مكلفة مادياً، ولذلك تم اللجوء في هذا البحث إلى الطرق العددية عن طريق استخدام برنامج طرق عددية يسمى LS-DYNA لدراسة تأثيرات القوة المتحركة على الجسور الخرسانية المسلحة. تم إنشاء نموذج عددي وتم التأكد من صلاحيته من خلال مقارنة نتائج الطرق العددية مع النتائج المعملية. تم دراسة تأثير عوامل عدة على تحمل الجسور الخرسانية المسلحة للقوة الحركية، وهذه العوامل تشمل نسبة التسليح الطولي من مساحة الخرسانة، قوة الخرسانة، نسبة التسليح القصير، وزن وسرعة الجسم الصادم للجسر، حالة الإسناد في طرفي الجسر، وتأثير الشكل المقطعي للجسر. تم استنتاج أن زيادة التسليح الطولي تزيد من قدرة تحمل الجسر المسلح أكثر من أي عامل آخر تم دراسته. ولمدى محدد من نسبة التسليح الطولي (0.2%-4%) تم اشتقاق معادلة حسابية لحساب الإزاحة الناتجة من القوى الحركية بوجود متغيرين وهما الطاقة الحركية عند الاصطدام ونسبة التسليح الطولي بالنسبة للمساحة المقطعية للجسر. أيضًا، حالة الإسناد الثابتة تزيد من قوة تحمل الجسر الخرساني مقارنةً بالإسناد البسيط.

كلمات الباحثين

RC beam, Impact load, FE methods, LS-Dyna

إشراف وإعداد

الإشراف

Kazi Md Abu Sohel

الإعداد

Yasin Abdelwahid Hago

الاقتباسات الببليوغرافية