INVESTIGATION OF MESH SIZE EFFECT IN NONLINEAR FINITE ELEMENT ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE BEAMS

Abstract

In this study, finite element mesh size effect on load carrying capacity of the reinforced concrete beams has been investigated. Firstly proper material models and finite element methods are determined for beams which are obtained from experimental studies. Afterwards; beams are modeled with proposed methods in two dimensions and non-linear finite element analysis are executed. RC beams which are subjected four-point loading are analyzed using the commercial finite element program, ABAQUS. It is accepted that two or three times of maximum aggregate size for mesh size gives satisfactory results when modeling concrete beams. Various numerical FE analyses are carried out to investigate the accurate mesh size for verifying RC beam experiment under four point loads.

Keywords

• Finite Element Analysis, Reinforced Concrete Beam, Mesh Size, Two Dimensional Modeling, Concrete Smeared Cracking,

BETONARME KİRİŞLERİN DOĞRUSAL OLMAYAN SONLU ELEMANLAR MODELLEMESİNDE ÇÖZÜM AĞI SIKLIĞI ETKİSİNİN İNCELENMESY

Öz

Bu çalışmada, betonarme kirişin yük taşıma kapasitesinin nümerik hesabında sonlu eleman çözüm ağının etkisi araştırılmıştır. Literatürden elde edilmiş deneylerle test edilen nümerik modelde, öncelikle uygun malzeme modeli ve davranış modelleri elde edilmi?tir. Daha sonra kiriş 2 boyutlu olarak modellenmiş ve do?rusal olmayan sonlu elemanlar yöntemiyle çözümler gerçekle?tirilmi?tir. Modelleme ve analizin gerçekle?tirilece?i bilgisayar programy olarak dünyada farkly mühendislik dallarynda yaygyn ?ekilde kullanylan ABAQUS yazylymy seçilmi?tir. Sonlu eleman uygulamalarynda temsil edilen alan beton oldu?u takdirde maksimum sonlu eleman boyutu beton kary?ymyndaki en büyük agrega boyutunun iki veya üç katy gibi alynabilmektedir. Fakat çözümü gerçekle?tirilecek deney numunesinde beton kary?ym özellikleri bilinmedi?i takdirde bu eleman boylarynyn nasyl belirlenece?i bilinen bir durum de?ildir. Bu amaçla betonarme bir kiri?in do?rusal olmayan sonlu elemanlar çözümünde deney sonuçlary ile tutarly yük-yer de?i?tirme e?risini veren uygun sonlu elemanlar boyutlary ara?tyrylmy?tyr.

Anahtar Kelimeler

• Sonlu Elemanlar Yöntemi, Betonarme Kiriş, Sonlu Eleman Boyu, İki Boyutlu Modelleme, Dağınık Çatlak Modeli,