Analysis of dynamic displacement of reinforced concrete deep beams made of high strength concrete. Part 1, Analysis of dynamic displacement of a reinforced concrete deep beam made of high strength C100 grade concrete

The work presented is a three-part set of studies containing a comparative analysis of the displacement state of rectangular concrete deep beams made of concrete of different classes of very high strength, loaded dynamically. The analysis was carried out on the basis of the method presented in this paper [1], which allows for the physical nonlinearity of structural materials: concrete and reinforcing steel to be taken into account. Each part of the work contains the results of numerical solutions of the displacement state of the deep beams separately for the concrete strength of C100 grade, C200 grade, and C300 grade, in each case reinforced with ordinary steel and increased strength steel. Comparative analysis is carried out in Part Two and Part Three, where the results obtained in these parts are respectively compared with the results obtained in the preceding parts. The analysis includes the mutual relations of mechanisms for achieving dynamic load carrying - capacity. The results describing the variation of displacements in time indicate the characteristic features of the deep beam effort and allow for the inference on reaching the state of the dynamic load carrying - capacity. In general, the work confirmed the accuracy of the assumptions and deformation models of concrete and steel as well as the effectiveness of methods of analysis proposed in paper [1] for the problems of numerical simulation of reinforced concrete deep beams behaviour under dynamic loading. The key assumptions used in the analysis are presented in the first part of the paper. The characteristic features of structural materials: concrete and reinforcing steel are presented, taking into account the modified idea of modelling of the dynamic properties of concrete as a material of very high strength. An analysis of the displacement state of rectangular reinforced concrete deep beams made of very high strength concrete of C100 grade under dynamic load for two types of reinforcing steel - ordinary and increased strength - was carried out.

Prezentowana praca jest trzyczęściowym zbiorem opracowań zawierających analizę porównawczą stanu przemieszczenia prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonu różnych klas bardzo wysokiej wytrzymałości, obciążonych dynamicznie. Analiza została przeprowadzona na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [1], umożliwiającej uwzględnienie fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Każda część pracy zawiera wyniki rozwiązań numerycznych stanu przemieszczenia tarcz oddzielnie dla klasy wytrzymałości betonu C100, klasy C200 i klasy C300, w każdym przypadku zbrojonej stalą zwykłą i stalą o podwyższonej wytrzymałości. Analiza porównawcza przeprowadzona jest w części drugiej i części trzeciej, w których odpowiednio porównywano wyniki uzyskane w tych częściach z wynikami otrzymanymi w częściach poprzednich. Analiza obejmuje wzajemne relacje mechanizmu osiągania nośności dynamicznej. Wyniki opisujące zmienność przemieszczeń w czasie wskazują na charakterystyczne cechy wytężenia tarczy i umożliwiają wnioskowanie o osiągnięciu stanu nośności dynamicznej. Generalnie w pracy potwierdzono poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [1] w odniesieniu do problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych pod obciążeniem dynamicznym. W pierwszej części pracy przedstawiono główne założenia przyjęte w ramach prowadzonej analizy. Przedstawiono charakterystykę materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej z uwzględnieniem zmodyfikowanej koncepcji modelowania dynamicznych własności betonu jako materiału o bardzo wysokiej wytrzymałości. Przeprowadzono analizę stanu przemieszczenia prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości klasy C100 pod obciążeniem dynamicznym dla dwu rodzajów stali zbrojeniowej - zwykłej i podwyższonej wytrzymałości.