What question did this study set out to answer?

January 25, 2026Open Access

Betonbeschädigungsplastizitätsmodell zur Simulation von faserverstärkten, polymerummantelten, betongefüllten Stahlrohren

HAHolly AuUniversity of Southampton DFDeepika FernandoUniversity of Colombo SASheida AfshanUniversity of Southampton

Key Points

Ziel ist es, ein Finite-Elemente-Modell zu entwickeln, um die Spannungs-Dehnungs-Reaktion von Beton zu simulieren, der durch faserverstärktes Polymer und Stahl umschlossen ist.
Ein Finite-Elemente-Modell unter Verwendung des Betonbeschädigungsplastizitätsmodells in ABAQUS entwickelt.
Die Regel für das Verformungshärten- und -weichen sowie ein Schadensparameter wurden in das Modell aufgenommen.
Das Modell wurde validiert, indem die prognostizierten Spannungs-Dehnungs-Reaktionen mit experimentellen Daten verglichen wurden.
Das Modell wurde erweitert, um betonfüllte Stahlrohre, die durch FRP umschlossen sind, einzuschließen.
Das validierte Modell sagt die Spannungs-Dehnungs-Reaktionen des durch FRP umschlossenen Betons genau voraus.
Die Modelle zeigen eine hervorragende Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen für Beton, der durch FRP und Stahl umschlossen ist.
Die Robustheit des Finite-Elemente-Ansatzes zur Simulation komplexer Materialien wurde demonstriert.

Abstract

Zusammenfassung Dieser Artikel präsentiert eine Methode zur Finite-Elemente-Modellierung, um die Spannungs-Dehnungs-Reaktion von Beton zu simulieren, der durch faserverstärktes Polymer (FRP) und Stahl umschlossen ist, unter Verwendung des Betonbeschädigungsplastizitätsmodells innerhalb von ABAQUS. Das Modell umfasst vier Hauptmerkmale: die Regel für das Verformungshärten- und -weichen, den Schadensparameter, das Fließkriterium und die Flussregel. Ergebnisse der Modellvalidierung werden präsentiert, indem die prognostizierten Spannungs-Dehnungs-Reaktionen des durch FRP umschlossenen Betons mit experimentellen Daten verglichen werden. Nach der Validierung des FRP-ummantelten Betonmodells wird die Entwicklung des Modells auf FRP-umhüllte CFSTs ausgeweitet. Die Verfahren zur Finite-Elemente-Modellierung haben gezeigt, dass sie die Spannungs-Dehnungs-Reaktion von Beton, der durch FRP und sowohl durch FRP als auch durch Stahl umschlossen ist, mit exzellenter Genauigkeit vorhersagen können.

KI fragen

Bookmark

View Full Paper