Discrete element modelling of the steel concrete bond with strong confinement

The protection of structures such as nuclear power stations against external attacks like impacts of aircrafts can be improved. Better approaches must be developed to evaluate the ability of protective enclosures to withstand the design requirements under severe loading. In particular, we are interested in the safety of reinforced concrete structures . The sudden loss of bond can generate severe damage in the reinforced concrete . The present study focuses on steel/ concrete interface . For this study we use the discrete element modelling .It is well known that this method is reliable for the numerical representation of the concrete . Previous studies on steel/concrete interface has been done by [Rousseau, 2009] but it is observed that the law doesn't work with confinement. Based on the experimental results obtained by [Malvar 1992] and [Gambarova, 1989] the work presented here concerns the improvement of the modelling inside the DEM of the steel/concrete interface law. We present an approach to calibrate the steel/concrete interface with the Discrete Element Method. We remark also that to calibrate the bond/slip of the steel/concrete relationship when such radial pressure is applied we need to take into account the confinement law between the concrete particles.

La protezione di strutture soggette ad azioni dinamiche può essere migliorata. A tuttora i modelli che ci consentono di valutare la capacità resistente di una struttura soggetta a tali azioni potrebbero essere perfezionati. In questo studio l' interesse è legato a strutture in cemento armato ed in particolare verrà focalizzato sulla modellazione del legame tra acciaio calcestruzzo. Verrà utilizzato il modello a elementi discreti; dalla letteratura esistente [Rousseau, 2009] è noto che con tale modello è possibile rappresentare numericamente il comportamento in compressione ed in trazione del calcestruzzo e il comportamento dell' interfaccia acciaio calcestruzzo in una prova di pull-out. Con le leggi esistenti [Rousseau, 2009] non è possibile rappresentare tramite DEM il legame acciaio calcestruzzo in presenza di confinamento laterale (attivo o passivo) . Basandoci su risultati sperimentali [Malvar, 1992] [Gambarova, 1989] si vogliono migliorare le leggi presenti per la modellazione numerica del legame di interfaccia acciaio calcestruzzo. Verrà inoltre presentato un approccio da utilizzare con il DEM per la calibrazione del legame acciaio calcestruzzo .