Documento | Mestrado |
Área | Mecânica das Estruturas |
Data da defesa | 22/04/1998 |
Autor | PITUBA, José Júlio de Cerqueira |
Orientador | PROENÇA, Sergio Persival Baroncini |
Português | |
Título | Estudo e aplicação de modelos constitutivos para o concreto fundamentados na mecânica do dano contínuo |
Resumo
No trabalho estudam-se alguns aspectos relativos à formulação teórica e à
simulação numérica de modelos constitutivos para o concreto fundamentados na
Mecânica do Dano Contínuo, incluindo-se os chamados métodos simplificados de
análise estrutural.
Inicialmente apresenta-se uma discussão sobre deformações permanentes e
anisotropia induzidas pela evolução do dano. A resposta unilateral do concreto
submetido a solicitações com inversão de sinal, também é comentada. Cada um dos
fenômenos é ilustrado por respostas observadas experimentalmente.
O modelo de dano proposto por Mazars para o concreto submetido a
carregamento proporcionalmente crescente é então analisado. Em seguida, apresentase
uma extensão do modelo considerando-se o aspecto unilateral no comportamento
do concreto.
Na sequência, analisa-se o modelo constitutivo proposto por La Borderie em
seus aspectos de formulação e resposta numérica. O modelo é mais completo
permitindo levar em conta todos os fenômenos discutidos anteriormente.
Um outro aspecto considerado no trabalho é relativo à aplicação dos modelos
estudados à análise de estruturas aporticadas. Em termos de discretização destacamse
a técnica de divisão dos elementos estruturais em estratos e os chamados modelos
simplificados. Neste último caso, o modelo de Flórez-López é analisado e a
simplificação consiste na definição prévia, sobre a estrutura discretizada através de
elementos de viga e de coluna, de zonas de localização da plastificação e do dano; no
limite com a evolução do processo de carregamento, aquelas zonas passam a se
constituir em rótulas. Por último uma generalização do modelo anterior proposta por
Álvares é estudada.
Os resultados numéricos fornecidos pelos modelos são confrontados com os
experimentais de vigas em concreto armado (biapoiadas e com diferentes taxas de
armadura) e de um pórtico em concreto armado.
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Palavras-chave | Concreto. Mecânica do dano. Modelos constitutivos |
English | |
Title | Study and Application of the Constitutive Models for the Concrete Based on the Continuum Damage Mechanics. |
Abstract
In this work some aspects related to the theoretical formulation and numerical
simulation of constitutive models for the concrete based on the Continuum Damage
Mechanics are studied, including simplified methods of structural analysis.
Initially a discussion about permanent strains and anisotropy induced by the
evolution of the damage is presented. The unilateral response of the concrete
submitted to loadings with signal inversion is commented as well. Each one of the
phenomena is illustrated by experimental tests.
The damage model proposed by Mazars for the concrete under proportional
increasing load is then analysed. Afterwards, it is shown an extension of the model
considering the unilateral aspect of the concrete behaviour.
In the sequence the constitutive model proposed by La Borderie is presented
in its aspects of formulation and numerical response. This model is more complete,
allowing to take in to account all the phenomena discussed previously.
Another aspect considered in the work is related to the application of the
models studied to the analysis of framed structures. Regarding the discretization, the
technique of division of the structural elements in layers and the so called simplified
models are enhanced. In this last case, the model proposed by Flórez-López is
analysed and the simplification consists on previous definition of yielding and
damage zones over the assembly of beam and column elements, which compose the
discretized structure; in the limit evolution of the loading process, these zones
become hinges. Finally, a generalization of the previous model proposed by Álvares
is studied.
The numerical results supplied by the models are compared with the
experimental results of reinforced concrete beams (simply supported and with
different reinforced rates) and of a reinforced concrete frame.
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Keywords | Concrete. Constitutive models. Damage mechanics |