MODELAGEM COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS DE CONCRETO A PARTIR DO MODELO DE DANO DE MAZARS

Autores

  • Lahis Souza de Assis Universidade Federal de Juiz de Fora
  • Michèle Cristina Resende Farage
  • Fávia de Souza Bastos

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i18.20964

Palavras-chave:

Concreto. Dano. Modelagem. UMAT. Abaqus.

Resumo

O concreto é uma mistura heterogênea formada basicamente de cimento, água e agregados, sendo atualmente um dos materiais mais empregados na indústria da construção civil. Por essa larga utilização, o conhecimento de suas propriedades e de como o material se comporta diante das várias solicitações ao longo de sua vida útil é de grande importância - especialmente quando se considera ações deletérias tais como exposição ao fogo, por exemplo. No entanto, a previsão do comportamento de concretos é complicada visto que, quando exposto a certas condições ambientais, o material sofre alterações em sua microestrutura interna que afetam suas propriedades macroscópicas. Tendo isso em vista, esse trabalho tem como objetivo simular o dano de um elemento de concreto, empregando o modelo de Dano de Mazars em um programa de elementos finitos, a fim de descrever a perda de resistência mecânica do material devido às solicitações ao que o mesmo é submetido. As análises foram realizadas utilizando o programa comercial de elementos finitos ABAQUS, que permite ao usuário descrever modelos constitutivos específicos de materiais, incorporando ao mesmo requisitos de um problema particular. Para isso, implementou-se uma sub-rotina - chamada UMAT - desenvolvida em FORTRAN - a fim de realizar a análise de estruturas de concreto sob condições extremas. Pretende-se agora estender o modelo para uma situação em que haja uma combinação de danos por efeitos mecânicos e térmicos.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Abaqus, https://www.sharcnet.ca/Software/Abaqus/6.11.2. Acesso em 09/2016. Álvares, M., 1993. Um modelo de dano para o concreto: formulação, identificação paramétrica e aplicação com o emprego do método dos elementos finitos. Dissertação (Mestrado), Escola de Engenharia de São Carlos ”“ USP, Brasil.

Alves, M., Yu, J., Jones, N., 2000. On the elastic modulus degradation in continuum damage mechanics. Computers & Structures 76, pp. 703”“712.

Amaral, R., 2014. Análise computacional termo-mecânica de estruturas de concreto sujeitas a temperaturas elevadas. Dissertação (Mestrado), Programa de Pós Graduação em Modelagem Computacional ”“ UFJF, Brasil.

Brekelmans, M., Scheurs, G., de Vree, P., 1992. Continuum damage mechanics for softening of brittle materials. Acta Mechanica 93, pp. 133”“143. Cast3m , http://www-cast3m.cea.fr. Acesso em 12/2013.

Cauvin, A., Testa, B., 1999. Damage mechanics: basic variables in continuum theoris. International Journal of Solids and Structures 36, pp. 747”“761.

Chow, L., Wang, J., 1987. An anisotropic theory of continuum damage mechanics for ductile fracture. Engineering Fracture Mechanics 27 (5), pp. 547”“558.

de Borst, R., 2002. Fracture in quasi-brittle materials: a review of continuum damage-based approaches. Engineering Fracture Mechanics 69, pp. 95”“112.

de Vree, H., Brekelmans, M., van Gils, J., 1995. Comparison of nonlocal approaches in continuum damage mechanics. Computers & Structures 55 (4), pp. 581”“588.

Ferreira, A., 2011. Modelagem dos fenômenos de transporte termo-hídricos em meios porosos submetidos a temperaturas elevadas: aplicação a uma bicamada rocha-concreto. Dissertação (Mestrado), Programa de Pós Graduação em Modelagem Computacional ”“ UFJF, Brasil.

Ghrib, F., Tinawi, R., 1995. Nonlinear b ehavior of concrete dams using damage mechanics. Journal of Engineering Mechanics 121 (4), pp. 513”“527.

Junior, S., Venturini, S., 2007. Damage modelling of reinforced concrete beams. Advances in Engineering Software 38, pp. 538”“546.

Lee, U., Lesieutre, A., Fang, L., 1997. Anisotropic damage mechanics based on strain energy equivalence and equivalent elliptical microcracks. International Journal of Solids Structures 34, pp. 4377”“4397.

Manzoli, O., Rodrigues, E., Claro, G., Motta, C., 2010. Simulação do comportamento não linear de materiais quase-frágeis via elementos finitos com fissura embebida. Mecánica Computacional, Vol 29, pp. 5341”“5356.

Mazars, J., 1984. Application de la mecanique de l’endommagement au comportament non lineaire et a la rupture Du beton de structure. Tese (Doutorado), Université Pierre et Marie Curie, France.

Pedroso, F., 2009. Concreto: as origens e a evolução do material construtivo mais usado pelo homem. Concreto e Construções, n. 53, pp. 14”“19. IBRACON.

Penna, S., 2011. Formulação multipotencial para modelos de degradação elástica: unificação teórica, proposta de novo modelo, implementação computacional e modelagem de estruturas de concreto. Tese (Doutorado), Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil.

Pituba, C., 1998. Estudo e aplicação de modelos constitutivos para o concreto fundamentados na mecânica do dano contínuo. Dissertação (Mestrado), Escola de Engenharia de São Carlos ”“ USP, Brasil.

Pituba, C., 2003. Sobre a formulação de um modelo de dano para o concreto. Tese (Doutorado), Escola de Engenharia de São Carlos ”“ USP, Brasil.

Scotta, R., Vitaliani, R., Saetta, A., Onate, E., Hanganu, A., 2002. A scalar damage model with a shear retention factor for the analysis of reinforced concrete structures: theory and validation. Computers & Structures 79, pp. 737”“755.

Silva, R., 2012. Análise não-linear de estruturas de concreto por meio do método Element Free Galerkin. Tese (Doutorado), Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil.

Downloads

Publicado

2017-02-08

Como Citar

Assis, L. S. de, Resende Farage, M. C., & Bastos, F. de S. (2017). MODELAGEM COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS DE CONCRETO A PARTIR DO MODELO DE DANO DE MAZARS. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(18), 260–272. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i18.20964