Estudio de propagación de fisuras en hormigón utilizando modelos de daño con gradientes

PABLO SÁNCHEZ, ALFREDO HUESPE, VICTORIO SONZOGNI

Mendoza, Argentina

Jornada; XXXI Jornadas Sudamericanas de Ingeniería Estructural; 2004

Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Cuyo y Asociación Sudamericana de Ingenieros Estructurales

El comportamiento mecánico del hormigón, según lo muestran varios estudios experimentales, se caracteriza por una disminución gradual de la tensión efectiva cuando se lo somete a considerables niveles de deformación. Este comportamiento constitutivo origina además localización de deformaciones, disipación de energía y degradación de rigidez en bandas de espesor reducido. La fractura material puede interpretarse como una consecuencia última de este complejo mecanismo. La mecánica del continuo clásica presenta conocidas limitaciones en el modelado de materiales con estas características, por lo que se hace necesario recurrir a formulaciones regularizadas. El presente trabajo tiene como objetivo simular numéricamente el proceso de iniciación, crecimiento y propagación de fisuras en estructuras de hormigón, considerando mecanismos degradación material hasta alcanzar la fractura. Para tal fin se ha implementado un modelo de daño enriquecido con teoría de gradientes, que regulariza el comportamiento constitutivo evitando las inconsistencias de los modelos clásicos. Para validar la formulación se propone estudiar problemas simples de tracción de barras y flexión de vigas comparando los resultados de la simulación numérica con aquellos obtenidos experimentalmente, en relación a curvas carga desplazamiento y mapas de evolución de daño.