Refined Simulation of Cracked Reinforced Concrete Beams Based on Enhanced Bond-Based Peridynamics
Notice bibliographique
Résumé
Peridynamics (PD) has been widely used in simulating the crack behaviors of brittle material due to its extraordinary capacity in analyzing deformations with discontinuities. In this paper, an enhanced bond-based peridynamics (BPD) model is proposed to study the crack behaviors of reinforced concrete (RC) beams. A modified nonlinear concrete bond model is presented to simulate the tensile-compressive softening and improve the model’s convergence. A novel steel bond model is developed considering the nonlinear behaviors in both axial and shear directions. A coupled axial–shear interaction (ASI) model is adopted to simulate the bond-slip behaviors between concrete and steel. Furthermore, reformulated BPD equilibrium equations are modified for implicit static analyses. A gradually weakening fictitious element (GWFE) approach is presented to improve the stability in implicitly solving the BPD equations. The algorithms are implemented in an open-source finite element (FE) software, OpenSees, for BPD analysis. Experiments are conducted for three RC beams with different shear span to depth ratios under concentrated vertical loads to verify the enhanced BPD model. The comparative studies are performed between experimental and simulated results, and nonlinear responses of RC beam are investigated, e.g. the responses of deflection-shear force, strain distribution on stirrups, the shear resistance, and the propagation of cracks. The results show that as the shear span-to-effective depth ratio increases, the capacity provided by RC beam decreases while stirrups gradually provide more capacity instead. It is also found that the yield deflection increases significantly with the growing shear span-to-effective depth ratio.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».