Review and comparative analysis of strength criteria for modelling non-linear behaviour of concrete
- Authors: Rempel G.I.1, Budarin A.M.1, Dolgikh A.P.1, Kamzolkin A.A.2, Alekhin V.N.3
-
Affiliations:
- JSC «Institute Hydroproject»
- Scientific Research Center “StaDiO” (JSC NRC “Stadyo”)
- Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin (UrFU)
- Issue: Vol 19, No 6 (2024)
- Pages: 857-877
- Section: Construction system design and layout planning. Construction mechanics. Bases and foundations, underground structures
- URL: https://bakhtiniada.ru/1997-0935/article/view/259917
- ID: 259917
Cite item
Full Text
Abstract
About the authors
G. I. Rempel
JSC «Institute Hydroproject»
Email: g.rempel@hydroproject.ru
A. M. Budarin
JSC «Institute Hydroproject»
Email: alex.budarin01@gmail.com
A. P. Dolgikh
JSC «Institute Hydroproject»
Email: a.dolgih@hydroproject.ru
A. A. Kamzolkin
Scientific Research Center “StaDiO” (JSC NRC “Stadyo”)
Email: holinmail@mail.ru
V. N. Alekhin
Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin (UrFU)
Email: v.n.alekhin@urfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8291-6052
References
- Staber B., Forest S., Kotob M., Mazière M., Rose T. Loss of ellipticity analysis in non-smooth plasticity // International Journal of Solids and Structures. 2021. Vol. 222–223. P. 111010. doi: 10.1016/j.ijsolstr.2021.02.021
- Корсун В.И., Карпенко С.Н., Макаренко С.Ю., Недорезов А.В. Современные критерии прочности для бетонов при объемных напряженных состояниях // Строительство и реконструкция. 2021. № 5 (97). С. 16–30. doi: 10.33979/2073-7416-2021-97-5-16-30. EDN HYNCLS.
- Chen W.F. Plasticity in Reinforced Concrete. New York : J. Ross Publishing Classics, 2007. 474 p.
- Jirásek M., Bažant Z.P. Inelastic Analysis of Structures. Chichester : Wiley, 2002. 722 p.
- Willam K.J., Warnke E.P. Constitutive model for the triaxial behavior of concrete // IABSE. 1974. Pp. 1–31.
- Lim J.C., Ozbakkaloglu T., Gholampour A., Bennett T., Sadeghi R. Finite-element modeling of actively confined normal-strength and high-strength concrete under uniaxial, biaxial, and triaxial compression // Journal of Structural Engineering. 2016. Vol. 142. Issue 11. doi: 10.1061/(asce)st.1943-541x.0001589
- Ansari F., Li Q.B. High-strength concrete subjected to triaxial compression // ACI Materials Journal. 1998. Vol. 95. Issue 6. doi: 10.14359/420
- Bellamy C.J. Strength of concrete under combined stress // ACI Journal Proceedings. 1961. Vol. 58. Issue 10. doi: 10.14359/7989
- Bellotti R., Ronzoni E. Results of tests carried out on cylindrical concrete specimens subjected to complex stress states : a critical analysis // Proceedings of International Conference on Concrete under Multiaxial Condition. 1984.
- Bellotti R., Rossi P. Cylinder tests: Experimental technique and results // Materials and Structures. 1991. Vol. 24. Issue 1. Pp. 45–51. doi: 10.1007/bf02472681
- Candappa D.C., Sanjayan J.G., Setunge S. Complete triaxial stress-strain curves of high-strength concrete // Journal of Materials in Civil Engineering. 2001. Vol. 13. Issue 3. Pp. 209–215. doi: 10.1061/(asce)0899-1561(2001)13:3(209)
- Candappa D.P., Setunge S., Sanjayan J.G. Stress versus strain relationship of high strength concrete under high lateral confinement // Cement and Concrete Research. 1999. Vol. 29. Issue 12. Pp. 1977–1982. doi: 10.1016/s0008-8846(99)00219-7
- Chern J.C., Yang H.J., Chen H.W. Behavior of steel fiber reinforced concrete in multiaxial loading // ACI Materials Journal. 1993. Vol. 89. Issue 1. doi: 10.14359/1242
- Cordon W.A., Gillespie H.A. Variables in concrete aggregates and portland cement paste which influence the strength of concrete // ACI Journal Proceedings. 1963. Vol. 60. Issue 8. doi: 10.14359/7889
- Duke C.M., Davis H.E. Some properties of concrete under sustained combined stresses // Proceedings-American society for testing and materials. 1944. Vol. 44. Pp. 888–896.
- Farnam Y., Moosavi M., Shekarchi M., Babanajad S.K., Bagherzadeh A. Behaviour of slurry infiltrated fibre concrete (SIFCON) under triaxial compression // Cement and Concrete Research. 2010. Vol. 40. Issue 11. Pp. 1571–1581. doi: 10.1016/j.cemconres.2010.06.009
- Gabet T., Malecot Y., Daudeville L. Triaxial behaviour of concrete under high stresses: Influence of the loading path on compaction and limit states // Cement and Concrete Research. 2008. Vol. 38. Issue 3. Pp. 403–412. doi: 10.1016/j.cemconres.2007.09.029
- Imran I., Pantazopoulou S.J. Experimental study of plain concrete under triaxial stress // ACI Materials Journal. 1996. Vol. 93. Issue 6. doi: 10.14359/9865
- Kotsovos M.D. Effect of stress path on the behavior of concrete under triaxial stress states // ACI Journal Proceedings. 1979. Vol. 76. Issue 2. doi: 10.14359/6944
- Wang C.Z., Guo Z.H., Zhang X.Q. Experimental investigation of biaxial and triaxial compressive concrete strength // ACI Materials Journal. 1987. Vol. 84. Issue 2. doi: 10.14359/1808
- Launay P., Gachon H. Strain and ultimate strength of concrete under triaxial stress // ACI Materials Journal. 1972. Pp. 23–34.
- Sfer D., Carol I., Gettu R., Etse G. Study of the behavior of concrete under triaxial compression // Journal of Engineering Mechanics. 2002. Vol. 128. Issue 2. Pp. 156–163. doi: 10.1061/(asce)0733-9399(2002)128:2(156)
- Smith S.S., Willam K.J., Gerstle K.H., Sture S. Concrete over the top – or, is there life after peak? // ACI Materials Journal. 1989. Vol. 86. Issue 5. doi: 10.14359/2089
- Kupfer H., Gerstle K.H. Behavior of concrete under biaxial stresses // Journal of the Engineering Mechanics Division. 1969. Vol. 99. Issue 4. Pp. 853–866. doi: 10.1061/jmcea3.0001789
- Nelissen L. Biaxial testing of normal concrete // Heron. 1972. Vol. 18. Issue 1. Pp. 1–90.
- Van Mier J.G.M. Strain-softening of concrete under multiaxial loading conditions : Ph.D. Thesis. Eindhoven : Technische Hogeschool Eindhoven, 1984.
- Mises R.V. Mechanik der festen Körper im plastisch-deformablen Zustand // Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Gottingen (Mathematisch-physikalische Klasse). 1913. Vol. 1. Pp. 582–592.
- Rankine W. On the stability of loose earth // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1857. Vol. 147. Pp. 9–27. doi: 10.1098/rstl.1857.0003
- Гениев Г.А., Киссюк В.Н., Тюпин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. М. : Стройиздат, 1974. 316 с. EDN RSNPAX.
- Аликова Н.М., Гениев Г.А. Вариант условия прочности бетона // Теоретические исследования в области строительной механики пространственных систем. 1976. С. 21–27.
- Лейтес Е.С. К уточнению одного из условий прочности бетона // Поведение бетонов и элементов железобетонных конструкций при воздействии различной длительности : сб. науч. тр. НИИЖБ, 1980. С. 37–40.
- Яшин А.В. Критерии прочности и деформирования бетона при простом нагружении для различных видов напряженного состояния // Расчет и конструирование железобетонных конструкций. 1977. С. 48–57.
- Bresler B., Pister K.S. Strength of concrete under combined stresses // ACI Journal Proceedings. 1958. Vol. 55. Issue 9. doi: 10.14359/11358
- Leon A. Über die Scherfestigkeit des Betons // Beton und Eisen. 1935. Vol. 34. Pp. 130–135.
- Bigoni D., Piccolroaz A. Yield criteria for quasibrittle and frictional materials // International Journal of Solids and Structures. 2004. Vol. 41. Issue 11–12. Pp. 2855–2878. doi: 10.1016/j.ijsolstr.2003.12.024
- Poltronieri F., Piccolroaz A., Bigoni D., Romero Baivier S. A simple and robust elastoplastic constitutive model for concrete // Engineering Structures. 2014. Vol. 60. Pp. 81–84. doi: 10.1016/j.engstruct.2013.12.007
- Соловьев Л.Ю. Нелинейная модель бетона на основе теории пластического течения // Системы. Методы. Технологии. 2014. № 4 (24). С. 131–140. EDN TFBEMN.
- Петров А.Н. Деформационная модель ползучести железобетона и ее приложение к расчету плосконапряженных элементов и систем из них : дис. … д-ра техн. наук. М., 2001. 326 с.
- Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М. : Стройиздат, 1996. 416 с.
- Карпенко Н.И., Карпенко С.Н. Составной критерий прочности бетона при объемном напряженном состоянии // Бетон и железобетон — взгляд в будущее : науч. тр. III Всерос. (II Междунар.) конф. по бетону и железобетону. 2014. С. 156–165. EDN TRROFR.
- Клованич С.Ф., Безушко Д.И. Численный эксперимент по исследованию деформационных теорий пластичности бетона // Вестник ОГАСА. 2006. № 22. С. 122–130.
- Ottosen N.S. A failure criterion for concrete // Journal of the Engineering Mechanics Division. 1977. Vol. 103. Issue 4. Pp. 527–535. doi: 10.1061/jmcea3.0002248
- Beverly P. FIB model code for concrete structures 2010. 2013.
- Menetrey P., Willam K.J. Triaxial failure criterion for concrete and its generalization // ACI Structural Journal. 1995. Vol. 92. Issue 3. doi: 10.14359/1132
- Grassl P., Jirásek M. Damage-plastic model for concrete failure // International Journal of Solids and Structures. 2006. Vol. 43. Issue 22–23. Pp. 7166–7196. doi: 10.1016/j.ijsolstr.2006.06.032
- Бударин А.М., Ремпель Г.И., Камзолкин А.А., Алехин В.Н. Деформационно-прочностная модель бетона с двойным независимым упрочнением // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 4. С. 517–532. doi: 10.22227/1997-0935.2023.4.517-532
- Hsieh S.S., Ting E.C., Chen W.F. A plastic-fracture model for concrete // International Journal of Solids and Structures. 1982. Vol. 18. Issue 3. Pp. 181–197. doi: 10.1016/0020-7683(82)90001-4
Supplementary files
