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Two-dimensional modelling of fracture in reinforced concrete structures applying the extended finite element method

Gutiérrez Aqueveque, Rodrigo Hernán

Abstract:
Nichtlineare Finite-Elemente-Verfahren haben bei der Modellierung des komplexen Verhaltens von Stahlbetonstrukturen bedeutende Fortschritte erlebt. Unter anderem haben die auf diskreten Ansätzen basierenden Verfahren in den letzten Jahrzehnten aufgrund ihrer Fähigkeit, das Rissverhalten in Betonbauwerken explizit und so genau wie möglich zu analysieren, große Beachtung gefunden. Als wesentliche Nachteile dieses Ansatzes werden jedoch die Notwendigkeit der Anpassung des Netzes an die Diskontinuitätsgeometrie und der entsprechende Rechenaufwand dargestellt. Mit der Einführung der extended finite element method (X-FEM) in den späten neunziger Jahren ist es gelungen, diese Schwierigkeiten zu überwinden und damit die Netzabhängigkeit zu beseitigen. ... mehr

Abstract (englisch):
Non-linear finite elements techniques have seen significant advancements regarding the modelling of the complex behaviour of reinforced concrete structures. Among them, the methods based on discrete approaches have received a great amount of attention in the last decades due to their capability to analyse for explicitly the cracking behaviour in concrete structures as accurately as possible. However, the need of conforming the mesh to the discontinuities geometry, and the corresponding computation effort, are presented as the major drawbacks of this approach. The advent of the eXtended Finite Element Method (X-FEM) in the late nineties has succeeded in overcoming these difficulties, making the remeshing procedures unnecessary. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000124842
Veröffentlicht am 21.10.2020
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 21.10.2020
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000124842
Verlag Karlsruhe
Umfang XIII, 158 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (BGU)
Institut Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB)
Prüfungsdatum 17.01.2020
Referent/Betreuer Prof. L. Stempniewski
Schlagwörter Reinforced concrete, X-FEM, extended finite element method, cohesive crack model, continuum damage model, bond model, bonded reinforcement, fibre reinforced concrete
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