Publication detail

Numerical Simulation and Model Validation of Multispiral-Reinforced Concrete Columns' Response to Cyclic Loading

Authors: Řehounek Luboš | Ženíšek Michal

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Buildings

Publisher name: MDPI (Multidisciplinary Digital Publishing Institute)

Place: Basel

Page from-to: nestránkováno

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Numerické simulace a validace modelu cyklicky zatěžovaného železobetonového sloupu vyztuženého multispirální výztuží	V oblastech, kde seismická zatížení představují významné riziko pro stabilitu stavebních konstrukcí, má zásadní význam vývoj udržitelných řešení pro zvýšení duktility konstrukčních prvků. Jedním ze současných, nově se prosazujících přístupů je zvýšení sevření betonu pomocí multispirálové výztuže. Byl vyvinut a validován numerický model dvou variant sloupů z multispirálově vyztuženého betonu (MRCC), které se liší velikostí osového zatížení, s využitím metody konečných prvků (MKP). Byl použit nelineární kombinovaný lomově-plasticitní model betonu s metodou crack band a model výztuže se ztrátou soudržnosti. Hlavním zjištěním je, že vyšší osové zatížení významně nezvyšuje tuhostní odezvu, ale snižuje duktilitu (dosažený drift). Dosažená shoda sil mezi simulací a experimentem je do 2 % v maximu a do 24 % při největším driftu sloupu v oblasti post-peak. Pro účely rychlého prototypování je navržen plugin, který umožňuje uživateli rychle měnit různé vlastnosti geometrie MRCC pomocí automatizovaného postupu namísto modelování jednotlivých variant od začátku. Tento celkový přístup byl vyvinut s cílem ušetřit čas uživatele strávený modelováním i vysoké náklady spojené s výrobou a testováním reálných vzorků v plném měřítku.	MKP; sloup; cyklické; analýza; multispirální; predikce; validace; generování; parametr
eng	Numerical Simulation and Model Validation of Multispiral-Reinforced Concrete Columns' Response to Cyclic Loading	In regions where seismic loads pose a significant danger to the structural stability of buildings, developing sustainable solutions for increasing the ductility of structural members is of great importance. One of the contemporary, emerging approaches is to use the greater confinement of concrete using multispiral reinforcement. A numerical model of two variants of Multispiral-Reinforced Concrete Columns (MRCCs) that differ in their axial loads using FEA was developed and validated. A non-linear combined fracture-plasticity concrete model with the crack band approach and an embedded reinforced model with bond slip were used. The main finding is that higher axial loads do not significantly increase the stiffness response, but reduce ductility (achieved drift). The achieved force agreement between the simulation and the experiment is within 2% at the peak and within 24% at the largest column drift in the post-peak region. For the purpose of rapid prototyping, a plugin that enables the user to quickly change various properties of MRCC geometry using an automated approach instead of modeling individual variants from zero is proposed. This overall approach was developed to both save on user time spent modeling and on the great costs that involve manufacturing and testing of real-scale specimens.	FEA; column; cyclic; analysis; multispiral; prediction; validation; generation; parameter

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links