Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Fibre reinforced concrete beams loaded by impact. Experiments and FE-modelling.

Fibre reinforced concrete beams loaded by impact. Experiments and FE-modelling. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Ågårdh Lennart, Bolling Klas Göran, Laine Leo
Ort: Stockholm
Sidor: 48
Utgivningsår: 1998
Publiceringsdatum: 1998-01-30
Rapportnummer: (FOA-R--97-00587-311)
Nyckelord stålfiberarmerade betongbalkar, stötlaster, höghastighetsfilm, FE-simulering, materialmodeller, töjningshastighet, vågutbredning, steel fibre reinforced concrete beams, impact loads, high speed film recordings, FE-simulation, material models, wave propagation, strain rate effect
Sammanfattning I rapporten presenteras ett forskningsprojekt med experiment och beräkningar av stålfiberarmerade betongbalkar. Experimenten omfattar statiska belastningar, mjuk och hård stöt på fritt upplagda balkar av fiberarmerad och oarmerad betong av samma slag. Beräkningar med LS-DYNA och "Winfrith"-modellen har gjorts och jämförts med experimenten. I experimenten undersöktes töjningsgivare limmade direkt på betongytan och med tunn plåt som mellanlägg, både för statiska laster och för mjuk stöt. I fallet hård stöt användes höghastighetsfilm med 2000 - 2500 bilder/sekund. Från filmen kunde sprickinitieringen och brottmoderna studeras. Mätningar av förskjutningar och hastigheter gjordes i PC:n från digitaliserade filmrutor. Winfrith-modellen tar hänsyn till töjningshastigheten genom en intern förhöjning av drag- och tryckhållfastheten samt elasticitetsmodulen. Statiska hållfasthetsprov och brottenergi används som indata. Två olika materialbeskrivningar har undersökts; betongen som kompositmaterial och som fiberarmerad betong. I det första fallet används materialprov från den fiberarmerade betongen. I det andra fallet används materialprov från betong av samma kvalitet men utan fibrer. Fibrerna adderades som utsmetad armering enligt konceptet i Winfrith-modellen. Resultaten från beräkningarn visar att simuleringarna med Winfrith-modellen ger goda förutsägelser av brottlaster, sprickmönster, förskjutningar och hastigheter inom det studerade töjningshastighetsområdet. Beräknade accelerationsförlopp är dock ganska spikiga och svåra att tolka.
Abstract In this report, a research project with tests and simulations of steel fibre reinforced concrete (FRC) properties are presented. Experiments with static loads, soft impacts and hard impacts on simply supported beams of FRC and plain concrete are performed. Finite element calculations with the computer program LS-DYNA and the "Winfrith" Concrete Model are made and the results are compared to the test results. In the experiments strain gauges glued to the concrete surface directly and with a thin steel sheet as interface, were examined in the cases of static loads and soft impacts. In the cases of hard impacts, high speed film frames were taken with speeds between 2000 and 2500 frames/sec. From the film frames observations of crack initiation and failure modes were made. Measurements of displacements and velocities were made from digitised frames. The Winfrith model takes strain rate effects into consideration with internal enhancements of the tensile and compressive strengths and modulus of elasticity. The model uses static material strength test results and fracture energy as input parameters. Two different material models were examined; the composite material description and the reinforced material description. In the first model the material tests are made on FRC-samples. In the second model the material tests are made on plain concrete and the steel fibres added as a smeared reinforcement. The results show that the code with the Winfrith model gives fairly accurate predictions of failure loads, crack patterns, displacements and velocities for the range of strain rate considered. Calculated acceleration time histories are rather spiky and more difficult to interprete.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182