Elementos de interface com alta razão de aspecto têm sido utilizados para representar fissuras em materiais quase frágeis, pois são mais fáceis de implementar e utilizar que interfaces de espessura nula. A modelagem mesoescala de concreto utilizando esses ele- mentos tem apresentado resultados excelentes. No entanto, ainda faltam aplicações em casos importantes, ou as técnicas existentes precisam ser aprimoradas. As estratégias já desenvolvidas para modelar amostras de concreto comprimido ou sujeito a grandes deslocamentos ainda apresentam espaço para melhorias. Além disso, concreto sob car- regamento dinâmico permanece inexplorado na literatura. Este trabalho contribui nessas áreas propondo novas estratégias para modelar fissuras em concreto em mesoscala sujeito à compressão, carregamentos dinâmicos e grandes deslocamentos. Para isso, foi desen- volvido um framework computacional com base na técnica multiescala concorrente, usando a abordagem posicional do Método dos Elementos Finitos. Primeiro, três modelos de dano para modo misto de fratura, incluindo efeitos de atrito, foram desenvolvidos para a modelagem de concreto comprimido. O modelo que melhor simulou os experimentos foi identificado e escolhido como base para desenvolver um modelo de dano dependente da taxa de deformação, adequado para modelar fraturas dinâmicas. Em seguida, estratégias foram desenvolvidas para que os modelos de dano das etapas anteriores fossem válidos em formulações geometricamente exatas, mesmo após grandes deslocamentos. Primeiro, uma versão ajustada de um modelo de dano à tração foi criada. Depois, definiu-se uma estratégia para que modelos de dano em modo misto mantenham o mesmo comportamento mecânico quando a formulação de elementos finitos se baseia na medida de deformação de Green-Lagrange. Em seguida, foi definida uma medida objetiva de deformação Lagrangiana linear e, com ela, uma formulação posicional geometricamente exata de elementos finitos foi estabelecida. Nessa formulação, os modelos de dano são usados sem alterar os algoritmos definidos para pequenos deslocamentos. As formulações para cada contribuição foram desenvolvidas, implementadas e validadas simulando experimentos disponíveis na literatura. Além disso, demonstrou-se em quais condições elementos prismáticos de base triangular funcionam como elementos de interface de alta razão de aspecto.

High aspect ratio interface elements have been used for representing cracks in quasi-brittle materials, as they are easier to implement and use compared to zero-thickness interfaces. Excellent mesoscale concrete modelling has been achieved using these interfaces. However, some important cases still lack their application, or existing techniques need improvement. The strategies already developed for modelling compressed or exposed to large displace- ments concrete samples have room for improvement. Additionally, modelling concrete under dynamic loading remains unaddressed in the literature. This work contributes to these areas by proposing new strategies for modelling cracking in mesoscale concrete under compressive loading, dynamic loading, and large displacements. To accomplish this, a computational framework was developed using the concurrent multiscale technique, based on the positional approach of the Finite Element Method. First, three damage models for mixed-mode fracture have been developed, all including friction effects to be able to modelling compressed concrete. Next, the most accurate of them was identified and chosen as the basis for developing a rate-dependent damage model suitable for dynamic fracture modelling. Then, strategies were developed to ensure the damage models defined in earlier stages remain valid in geometrically exact formulations, even after large displacements. The first strategy is an adjusted version of a tensile damage model. The second ensures that different mixed-mode damage models, valid for small displacements, remain applicable in finite element formulations based on the Green-Lagrange strain measure. The final strategy defines an objective linear Lagrangian strain measure, and with it, a geometrically exact positional formulation of finite elements was established. Within this formulation, the damage models can be used without any changes to the algorithms defined for small dis- placement formulations. For each of these contributions, the formulations were developed, implemented in the framework, and validated by applying them to model experiments available in the literature. Aside from these contributions, the work also demonstrated under which conditions prismatic elements with a triangular base can be used as high aspect ratio interface elements.