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Microplane Model M5f Multiaxial Behavior and Fracture of Fiber-Reinforced Concrete / Beghini, Alessandro in Journal of engineering mechanics, Vol. 133 N°1 (Janvier 2007)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°1 (Janvier 2007) . - 66-75 p. Titre : Microplane Model M5f Multiaxial Behavior and Fracture of Fiber-Reinforced Concrete Titre original : Comportement du Micro-Avion M5f Multiaxiaux et Rupture de Modèles de Béton de Tissu-Renforcé Type de document : texte imprimé Auteurs : Beghini, Alessandro, Auteur ; Zdenek P. Bazant, Auteur ; Zhou, Yong ; Gouirand, Olivier ; Caner, Ferhun C. ; Xi, Yunping, Editeur scientifique Article en page(s) : 66-75 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fracture  Concrete  Reinforced  Stress  strain  relations  Numerical  models  Ruptures  Béton  armé  Relations  de  contrainte-tension  Modèles  numériques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Despite impressive advances, the existing constitutive and fracture models for fiber-reinforced concrete (FRC) are essentially limited to uniaxial loading. The microplane modeling approach, which has already been successful for concrete, rock, clay, sand, and foam, is shown capable of describing the nonlinear hardening — softening behavior and fracturing of FRC under not only uniaxial but also general multiaxial loading. The present work generalizes model M5 for concrete without fibers, the distinguishing feature of which is a series coupling of kinematically and statically constrained microplane systems. This feature allows simulating the evolution of dense narrow cracks of many orientations into wide cracks of one distinct orientation. The crack opening on a statically constrained microplane is used to determine the resistance of fibers normal to the microplane. An effective iterative algorithm suitable for each loading step of finite element analysis is developed, and a simple sequential procedure for identifying the model parameters from test data is formulated. The model allows a close match of published test data on uniaxial and multiaxial stress.strain curves, and on multiaxial failure envelopes. En dépit des avances impressionnantes, les modèles existants constitutifs et de rupture pour le béton de tissu-renforcé (FRC) sont essentiellement limités au chargement uniaxial. Le micro-avion modelant l'approche, qui a déjà été réussie pour le béton, la roche, l'argile, le sable, et la mousse, capable de décrire le comportement de ramollissement durcissant non linéaire et de la rupture de FRC non seulement uniaxial mais également le chargement multi-axial général. Le travail actuel généralise M5 modèle pour le béton sans fibres, le dispositif de distinction dont est un accouplement de série les systèmes de cinématiquement et statiquement contraints de micro-avion. Ce dispositif laisse simuler l'évolution des fissures étroites denses de beaucoup d'orientations dans les fissures larges d'une orientation distincte. L'ouverture de fente sur un micro-avion statiquement contraint est employée pour déterminer la résistance des fibres normales au micro-avion. Un algorithme itératif efficace approprié à chaque étape de chargement d'analyse d'élément finie est développé, et une procédure séquentielle simple pour identifier les paramètres modèles des essais est formulée. Le modèle permet un match étroit des essais édités sur les courbes uniaxiales et multi-axiales de stress. Contrain, et sur les enveloppes multi-axiales d'échec. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Microplane Model M5f Multiaxial Behavior and Fracture of Fiber-Reinforced Concrete = Comportement du Micro-Avion M5f Multiaxiaux et Rupture de Modèles de Béton de Tissu-Renforcé [texte imprimé] / Beghini, Alessandro, Auteur ; Zdenek P. Bazant, Auteur ; Zhou, Yong ; Gouirand, Olivier ; Caner, Ferhun C. ; Xi, Yunping, Editeur scientifique . - 66-75 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°1 (Janvier 2007) . - 66-75 p. Mots-clés : Fracture  Concrete  Reinforced  Stress  strain  relations  Numerical  models  Ruptures  Béton  armé  Relations  de  contrainte-tension  Modèles  numériques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Despite impressive advances, the existing constitutive and fracture models for fiber-reinforced concrete (FRC) are essentially limited to uniaxial loading. The microplane modeling approach, which has already been successful for concrete, rock, clay, sand, and foam, is shown capable of describing the nonlinear hardening — softening behavior and fracturing of FRC under not only uniaxial but also general multiaxial loading. The present work generalizes model M5 for concrete without fibers, the distinguishing feature of which is a series coupling of kinematically and statically constrained microplane systems. This feature allows simulating the evolution of dense narrow cracks of many orientations into wide cracks of one distinct orientation. The crack opening on a statically constrained microplane is used to determine the resistance of fibers normal to the microplane. An effective iterative algorithm suitable for each loading step of finite element analysis is developed, and a simple sequential procedure for identifying the model parameters from test data is formulated. The model allows a close match of published test data on uniaxial and multiaxial stress.strain curves, and on multiaxial failure envelopes. En dépit des avances impressionnantes, les modèles existants constitutifs et de rupture pour le béton de tissu-renforcé (FRC) sont essentiellement limités au chargement uniaxial. Le micro-avion modelant l'approche, qui a déjà été réussie pour le béton, la roche, l'argile, le sable, et la mousse, capable de décrire le comportement de ramollissement durcissant non linéaire et de la rupture de FRC non seulement uniaxial mais également le chargement multi-axial général. Le travail actuel généralise M5 modèle pour le béton sans fibres, le dispositif de distinction dont est un accouplement de série les systèmes de cinématiquement et statiquement contraints de micro-avion. Ce dispositif laisse simuler l'évolution des fissures étroites denses de beaucoup d'orientations dans les fissures larges d'une orientation distincte. L'ouverture de fente sur un micro-avion statiquement contraint est employée pour déterminer la résistance des fibres normales au micro-avion. Un algorithme itératif efficace approprié à chaque étape de chargement d'analyse d'élément finie est développé, et une procédure séquentielle simple pour identifier les paramètres modèles des essais est formulée. Le modèle permet un match étroit des essais édités sur les courbes uniaxiales et multi-axiales de stress. Contrain, et sur les enveloppes multi-axiales d'échec. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399