Simulation of the fracture behaviour of high-performace steel fibre reinforced concrete

• A. Enfedaque ^[1] ; M.G. Alberti ^[1] ; J.C. Gálvez ^[1] ; A. Picazo ^[1] ; P. Cabanas ^[2]
  1. [1] Universidad Politécnica de Madrid

     Universidad Politécnica de Madrid

     Madrid, España

     
  2. [2] Cranfield University

     Cranfield University

     Cranfield, Reino Unido

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 3 (comunicaciones 5th Iberian Conference on Structural Integrity), 2022, págs. 155-160
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    El hormigón reforzado con fibras (HRF) se ha convertido en una opción en las aplicaciones estructurales debido a sus magníficas propiedades mecánicas y a los ahorros en tiempo y costes que pueden ser alcanzados. La aparición de nuevos tipos de fibras de acero con geometrías o propiedades mecánicas mejoradas y los cócteles de fibras que se pueden configurar mezclándolas han creado tipos de HRF que exceden claramente los requerimientos mínimos fijados en las normas. Por lo tanto, es de interés tener modelos constitutivos que simulen el comportamiento de los materiales buscando así sacar provecho de las propiedades mecánicas de los mismos. Este estudio simuló el comportamiento en fractura de tres tipos de HRF reforzados con diversos tipos de fibras de acero, mediante la aplicación del modelo de fisura cohesiva y un análisis inverso. Los resultados obtenidos fueron empleados para definir las funciones de ablandamiento de cada tipo de HRF. Las conclusiones halladas pueden ser de interés para los ingenieros en el diseño de estructuras con HRF.

  • English

    Fibre-reinforced concrete (FRC) has become an option for structural applications due its outstanding mechanical properties and the savings in cost and time that can be achieved. The appearance of new types of steel fibres with improved mechanical properties or geometries and the fibre cocktails, that can be configured by mixing them, has created FRC that clearly exceeds the minimum mechanical properties required in the standards. Consequently, it is of interest to have constitutive models that simulate the behaviour of the materials seeking to take advantage of the exceptional properties of the material. This study aimed to simulate the fracture behaviour of three types of FRC where several types of steel fibres were added by means of an inverse analysis based on the cohesive crack approach. Such results were employed to define the softening functions of each FRC formulation. The information supplied can be of help to engineers in designing structures with high-performance FRC.