An isotropic damage model for concrete: Fid-Bau Portal

An isotropic damage model for concrete

Köksal, H. O. / Karakoç, C.

Abstract The studies on modeling of concrete fracture by employing finite element methods have been carried out for the last thirty years. Among these constitutive models, isotropic damage concepts have been found more advantageous for its numerical practicability on modeling of concrete fracture compared to smeared crack applications. In this paper, anew damage function is proposed by simplifying the calculated curves for the damage function in a previous study. A new relation for the fracture energy of concrete is obtained by using this new damage function and the suitability of the recommended equation with the previously proposed relations is verified. Besides that, a realistic damage bounding surface for concrete elements subjected to biaxial stress states is proposed. Finally, the successful results of the applications of the damage model to a plain concrete specimen and a shear panel are illustrated.

Résumé Depuis trente ans, on effectue des analyses de la rupture du béton en utilisant la méthode des éléments finis. Dans ces études, du point de vue numérique, le concept de l'endommagement isotropique est plus efficace et avantageux que le modèle «smeared crack». Dans cette étude, nous proposons une nouvelle relation de l'endommagement; cette nouvelle fonction de l'endommagement se rapporte à une ancienne étude mais plus simplifiée. Avec l'aide du développement de la fonction de l'endommagement, nous conseillons une nouvelle relation de l'énergie de rupture du béton. La convenance de cette relation a été vérifiée pour les relations proposées antérieurement. Pour le champ des contraintes biaxiales dans des éléments en béton, nous proposons aussi une surface réaliste de l'endommagement. Enfin, on illustre les résultats satisfaistants obtenus par l'application de ce nouveau modèle d'endommagement au cas d'un élément de mur en béton.