Nonlinear finite element analysis of flexure-dominant reinforced concrete structures

This thesis demonstrates the capabilities of the nonlinear fmite element method as a tool for predicting the flexural response of reinforced concrete (R C) structures. The layered fmite element program, NONLACS2, developed in the present study, includes the different modelling options including the proposed model for eliminating mesh size dependency, the compressive stress-strain curves of normal and high-strength concrete, new models for concrete in tension and tensionstiffening, and the concrete ultimate compressive and tensile strains. [...] The proposed flexural rigidity equations are utilized to develop a nonlinear fmite element program, NAFS, based on the modified stiffuess approach. The NAFS program provides a more efficient, speedy, and economical method, for a complete analysis of large frame structures. The NONLACS2 and NAFS programs and the proposed methods can be used for nonlinear analysis of R C structures with sufficient accuracy. Finally, this research study indicates the usefulness of the nonlinear fmite element analysis as a powerful tool to study the behaviour of different types of structural elements subjected to loads increasing monotonically until failure.Cette thèse démontre l'efficacité d'un nouveau modèle d'éléments finis non-linéaires pour la prédiction du comportement enflexion des structures en béton armé. Le modèle d'éléments fiis NONLACS2 ideélise les composantes par le biais de couches multiples pour le béton et l'armature. Le modèle inclue une procédure pour éliminer la dépendance sur le degre de la discrétisation, des courbes contraintes-déformations pour le béton normal et le béton hautes performances en compression, de nouveaux modèles pour le béton en tension et l'augmentation de la résistance en tension, et pour les déformations ultimes en tension et en compression du béton.[...] Les logiciels NONLACS et NAFS peuvent etre utilisés pour l'analyse des structures en béton arme avec une précision acceptable. Finalement, cette recherche illustre l'utilité des éléments finis non-linéaires pour l'analyse de différents types d'éléments structuraux soumis a des charges monotoniques jusqu'a la rupture