Resumen de Modelado numérico del daño en estructuras de concreto reforzado

Jaime Retama Velasco, A. Gustavo Ayala Millán, J. Jesús Gutiérrez Trejo

• español

  Este artículo se presenta la formulación variacional e implantación numérica de un problema de interés en el estudio del comportamiento mecánico de elementos de concreto reforzado, basada en una aproximación de desplazamientos del método de los elementos finitos, en dos dimensiones, en la que el acero de refuerzo se modela utilizando elementos barra localizados dentro del dominio de los elementos finitos de concreto. Para simular el efecto del endurecimiento por deformación en el acero de refuerzo, se utiliza un modelo constitutivo elasto¿plástico y el daño en el concreto se introduce mediante una aproximación de discontinuidades inte- riores. La formulación desarrollada, se implanta en un programa de computadora y se aplica a un problema de tensión de un elemento estructural, donde se considera que la falla inicia predominantemente en modo-I; para posteriormente evolucionar hacia el colapso en un modo mixto de falla. En este ejemplo se utiliza una sección de concreto con y sin refuerzo.

• English

  This paper presents a variational formulation and numerical implementation of a problem of interest in the study of the mechanical behavior of reinforced concrete elements based on a two dimensional displacement approxima- tion of the finite element method in which the steel reinforcement is introduced using bar elements located within the concrete finite elements. To simulate the strain hardening effect of the reinforcement steel an elastic�plastic constitutive model is used. The damage undergone by the concrete material is modeled by an embedded discon- tinuity approach. The developed formulation is implemented in a finite element computer program and applied to a structural element subjected to tension; considering that the failure process initiates in mode�I, to continue in a mixed mode on its evolution to collapse. This example considers a cross section with and without two different reinforcements.

• português

  Este artigo apresenta a formulação variacional e implementação numérica de um problema de interesse para o estudo do comportamento mecânico dos elementos de betão armado, com base numa aproximação do método de desloca- mento de elementos finitos em duas dimensões, em que o reforço de aço é modelado utilizando elementos de barras localizadas no domínio finito elemento concreto. Para simular o efeito de encruamento no reforço de aço, modelo constitutivo elasto-plástico é usado. O dano em concreto é introduzido através da aproximação descontinuidades internas. A formulação desenvolvida é implementado num programa de computador e é aplicado a um problema de tensão de um elemento estrutural, onde se considera ¬que o modo de falha iniciar-I predominantemente; depois evoluir para o colapso de um modo de falha mista. Neste exemplo, uma secção de betão foi utilizado sem e com dois braços diferentes.