FINITE ELEMENT MODELING OF REINFORCED CONCRETE COLUMNS


Creative Commons License

Bakhtyari A. S. , Yaman S., Kabaş H., Demir F.

6. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu, Zonguldak, Turkey, 1 - 02 July 2022, pp.183-190

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Zonguldak
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.183-190

Abstract

The Finite Element Method (SEM) is a numerical technique generally used in engineering solution of problems. There are many programs that can be used in engineering for finite element solution. Abaqus is one of finite element programs. The nonlinear behavior of concrete is described by the widely used Concrete Damaged Plasticity (CDP) model. Dilation angle and viscosity parameters are needed while defining the model. The ranges that can be used for these parameters are given in the literature. The model is divided into finite element meshes before the analysis is runned in the Abaqus program. Knowing the effectiveness of these parameters on the results will provide significant convenience to the user in evaluations. Mesh spacing, dilation angle and viscosity parameter were chosen as the variables of the study. Within the scope of this study, the effectiveness of these parameters, which are used in the modeling of a reinforced concrete column subjected to axial load, with the Abaqus program, on the results of the program, whose test results are available in the literature, was investigated. As a result of the analysis, axial load-axial shortening graphs were created for each model, and the effects of the parameters were presented comparatively. As a result of the study, it has been obtained that the finite element mesh, dilation angle and viscosity parameter are more effective on the amount of axial shortening compared to the axial load capacity of the element.

Sonlu Elemanlar Metodu (SEM), genellikle mühendislik hesaplamalarında, problemlerin çözümünde yaygın olarak kullanılan sayısal bir tekniktir. Sonlu elemanlar çözümü için mühendislikte kullanılabilecek çok sayıda program mevcuttur. Abaqus sonlu elemanlar programı da bunlardan biridir. Betonun doğrusal olmayan davranışı, yaygın olarak kullanılan Concrete Damaged Plasticity (Beton Hasar Plastisite) (CDP) modeli ile tanımlanır. Bu model tanımlanırken dilasyon açısı ve viskozite parametresine ihtiyaç vardır. Literatürde bu iki veri için kullanılabilecek aralıklar verilmiştir. Abaqus programında analiz yapılmadan önce model sonlu eleman ağlarına bölünür. Bu parametrelerin sonuçlar üzerindeki etkinliğinin bilinmesi kullanıcıya değerlendirmelerde büyük kolaylık sağlayacaktır. Sonlu eleman ağı, dilasyon açısı ve viskozite parametresi çalışmanın değişkenleri olarak seçilmiştir. Bu çalışma kapsamında literatürde deney sonuçları bulunan eksenel yüke maruz betonarme bir kolonun, Abaqus programı ile modellenmesinde kullanılan bu parametrelerin program sonuçları üzerindeki etkinliği incelenmiştir. Analizler sonucunda her model için eksenel yük-eksenel kısalma grafikleri oluşturularak, parametrelerin etkisi kıyaslamalı olarak sunulmuştur. Çalışma sonucunda sonlu eleman ağı, dilasyon açısı ve viskozite parametresinin, elemanın eksenel yük taşıma kapasitesine kıyasla eksenel kısalma miktarı üzerinde daha etkili olduğu elde edilmiştir.