Documento | Doutorado |
Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
Data da defesa | 07/10/2005 |
Autor | OLIVEIRA FILHO, Josafá de |
Orientador | EL DEBS, Ana Lúcia Homce de Cresce |
Português | |
Título | Estudo teórico-experimental da influência das cargas cíclicas na rigidez de vigas de concreto armado. |
Resumo
O objetivo principal do trabalho é analisar o comportamento experimental
e teórico de vigas de concreto armado de modo a quantificar a perda de rigidez
global através do cálculo de flechas sucessivas ocorridas durante a aplicação de
carregamento cíclico, em regime de serviço. A ênfase da pesquisa é dada à
análise numérica; a aderência na interface aço-concreto é tratada com uma
estratégia onde cada parte é modelada isoladamente de modo a se considerar o
contato entre a barra de aço (com o desenho de suas nervuras) e o concreto
envolvente. A análise numérica foi feita com o auxílio do aplicativo ABAQUS,
baseado no método dos elementos finitos. O modelo constitutivo usado para o
concreto é fundamentado na mecânica do dano contínuo. Foram realizados
ensaios experimentais com espécimes de concreto contendo uma barra de aço
colocada em seu eixo e, também, com vigas de concreto armado sub-armadas e
com armadura dupla, com seção transversal retangular e tipo “T”. Comparações
dos resultados obtidos nos ensaios experimentais com as respostas da análise
numérica são apresentadas e discutidas. Ao final, propõem-se expressões que
quantificam a perda de rigidez em função do número de ciclos aplicado.
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Palavras-chave | Aderência. Carga cíclica. Carga de serviço. Concreto armado. Contato. Dano. Método dos Elementos Finitos. Perda de rigidez |
English | |
Title | Theoretical and experimental analysis of cyclic loads on stiffness of the reinforced concrete beams. |
Abstract
The main purpose of this research is to analyze the experimental and
theoretical behavior of reinforced concrete beams, in order to quantify the stiffness loss,
by calculating successive deflections during the cyclic loads application, under service
loads. The emphasis of this research is the numerical analysis. The modeling of steelconcrete
interface is done taking into account the contact between the steel bars (with
their ribs) and the concrete surrounding the bars. The numerical analysis was made by
using the software ABAQUS, based on the finite element method. The concrete’s
constitutive model is based on the continuous damage mechanics. The experimental
tests were made with cylinder concrete specimens with an axial bar and rectangular and
T cross section reinforced concrete beams, where some had only tension reinforcement
and others had tension and compression reinforcement. Comparisons between
experimental and numerical results are presented and discussed. At the end expressions
to quantify the stiffness loss due to number of cycles are proposed.
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Keywords | Bond. Contact. Cyclic load. Damage. Finite Element Method. Reinforced concrete. Service loads. Stiffness loss |