Simulación de la rotura del hormigón reforzado con fibras en un código libre de elementos finitos (OOFEM)

• F. Suárez ^[1]
  1. [1] Universidad de Jaén

     Universidad de Jaén

     Jaén, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 5, 2023, págs. 51-56
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    El uso del hormigón reforzado con fibras (HRF) ha experimentado un gran desarrollo en los últimos años. Se ha realizado un notable número de investigaciones experimentales que permiten entender mejor cómo afectan los diferentes aspectos de su producción a sus propiedades, tanto en estado fresco como endurecido. Junto con estos trabajos experimentales, se han propuesto diferentes formas de reproducir numéricamente la rotura del HRF. De entre ellos, cabe destacar el uso de la fisura cohesiva mediante el uso de una función de ablandamiento trilineal, que ha demostrado ser efectivo y relativamente sencillo. En este trabajo se presenta un modelo de material que permite reproducir el comportamiento a rotura del HRF. A diferencia de modelos anteriores, desarrollados para el código comercial ABAQUS, el presente modelo está desarrollado en OOFEM, código libre de elementos finitos desarrollado en la Universidad Técnica Checa en Praga (República Checa) y la Universidad de Chalmers (Suecia), poniendo de esta manera a disposición del público general una herramienta que permite reproducir la rotura de elementos estructurales de hormigón reforzado con fibras. Desde el punto de vista matemático, el modelo reproduce el comportamiento mecánico del material mediante un parámetro de daño que varía de 0 a 1, proporcionando resultados muy similares a los obtenidos con el modelo de fisura embebida en el que se basa.

  • English

    The use of fibre-reinforced concrete (FRC) has experienced a big impulse in recent years. The increasing interest in FRC has produced a remarkable number of experimental studies that identify how diverse aspects of their production affect their properties, both in fresh state and hardened. Together with these experimental studies, several approaches have been proposed for numerically reproducing fracture in FRC. Of these approaches, it is worth mentioning the use of cohesive fracture by using a trilinear softening function, which has proven to be efficient and relatively simple. In this study, a material model is proposed for reproducing the fracture behaviour of FRC. Differently from previous models, developed for the commercial code ABAQUS, this model is developed in OOFEM, a free finite element code developed at the Czech Technical University in Prague (Czech Republic) and Chalmers University of Technology (Sweden), thus providing the general public with a tool that allows reproducing fracture in structural elements made with fibre-reinforced concrete elements. From the mathematical point of view, this model reproduces the mechanical behaviour of FRC by means of a damage parameter that ranges between 0 and 1, providing results that are very similar to those obtained with the embedded crack model on which it is based.