Bond between steel bars and concrete forms an important part of the reinforced concrete mechanical interlocking between ribs of reinforcing bars and concrete. Numerous engineering bond models in form of nonlinear bond stress-slip relation have been proposed in past. The current trend towards more extensive use of computer simulations in design revealed a lack of adequate bond models for finite element analysis. The goal of the proposed project is to formulate a bond model for interaction between steel reinforcement and concrete suitable for the finite element meshes with embedded discrete bars. The following aspects shall be considered: (a) The bond elements should be capable of simulating interaction of both materials in 2D and 3D finite element meshes. (b) The macroscopic bond stress-slip relation based on damage mechanics will be assumed in form of a function with parameters influencing confinement effect. (c) Plasticity formulation based on friction with non-associated flow rule and (en)
Soudržnost výztuže s betonem je podstatnou součástí mechanického spolupůsobení železobetonu. Soudržnost je výsledkem následujících tří působících složek: chemické adheze, tření a mechanického zámku mezi žebry prutů výztuže a betonem. V minulosti byla formulována řada inženýrských modelů soudržnosti ve formě nelineárního vztahu mezi napětím v soudržnosti a pokluzem výztuže. Při současném trendu k širšímu využívání počítačové simulace při projektování se ukazuje, že tyto modely většinou nejsou vhodné pro analýzu metodou konečných prvků. Cílem předloženého projektu je formulovat model soudržnosti pro spolupůsobení ocelové výztuže s betonem vhodný pro numerické modely na bázi konečných prvků s vloženými diskrétními pruty. Přitom by měly být uváženy následující aspekty: (a) Prvky se soudržností by měly být schopny simulovat spolupůsobení obou materiálů ve 2D i 3D sítích konečných prvků. (b) Makroskopický vztah mezi napětím v soudržnosti a pokluzem výztuže bude založen na mechanice poškozování s (cs)