Numerical prediction of bond-slip behavior in simple pull-out concrete specimens

• Published in: Journal of Engineering 2013, Vol.19 (1), p.1-12
• Main Authors: al-Zuhayri, Ala Husayn Ulwan, al-Fatlawi, Wijdan Dayif Sahi
• Format: Article
• Language: ara ; eng
• Subjects: Concrete; Deterioration; Fatique; Reinforced concrete beams; الخرسانة
• ISSN: 1726-4073; 2520-3339

In this study the simple pullout concrete cylinder specimen reinforced by a single steel bar was analyzed for bond-slip behavior. Three-dimension nonlinear finite element model using ANSYS program was employed to study the behavior of bond between concrete and plain steel reinforcement. The ANSYS model includes eight-noded isoperimetric brick element (SOLID65) to model the concrete cylinder while the steel reinforcing bar was modeled as a truss member (LINK8). Interface element (CONTAC52) was used in this analysis to model the bond between concrete and steel bar. Material nonlinearity due to cracking and / or crushing of concrete, and yielding of the steel reinforcing bar were taken into consideration during the analysis. The accuracy of this model is investigated by comparing the finite element numerical behavior with that predicted from experimental results of three pullout specimens. Good agreement between the finite element solution and experimental results was obtained. في هذة الدراسة تم تحليل نموذج سحب خرساني اسطواني بسيط مسلح بسيخ حديد أملس منفرد في مركز الاسطوانة بواسطة طريقة التحليل اللاخطي للعناصر المحددة ثلاثية الأبعاد باستعمال برنامج نظام التحليل الحاسوبي ANSYS لدراسة تصرف الربط بين الخرسانة و حديد التسليح الأملس. إذ تم استعمال عناصر طابوقية ثلاثية الأبعاد ذات ثمان عقد نوع Isoperimetric تسمى (Solid65) لتمثيل خرسانة الاسطوانة بينما تم تمثيل حديد التسليح باستعمال العنصر المحوري(Link8). أما المنطقة البينيه (منطقة التماس بين الخرسانة و الحديد) فقد تم تمثيلها باستعمال عنصر التداخل (Contac52) و الذي يربط العناصر الطابوقية و العناصر المحورية لتمثيل سلوك الربط بين الخرسانة و حديد التسليح مع الأخذ بنظر الاعتبار التصرف أللاخطي لكلا المادتين، و الذي يشمل تشقق و/ أو تهشم الخرسانة و خضوع حديد التسليح. لقد تمت مقارنة نتائج نموذجية للتحقق من دقة التمثيل إذ تم الحصول على تقارب و توافق بدرجة جيدة بين نتائج التحليل العددي و النتائج العملية. التحليل العددي مع النتائج العملية لثلاث نماذج سحب نموذجية للتحقق من دقة التمثيل إذ تم الحصول على تقارب و توافق بدرجة جيدة بين نتائج التحليل العددي و النتائج العملية.