Modelo visco-coesivo de propagação de fratura em concreto sob influência da taxa de carregamento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gea dos Santos, Fabio Luis, 1989-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638467
Resumo: Orientador: José Luiz Antunes de Oliveira e Sousa
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Observa-se, experimentalmente, que o comportamento do concreto durante a falha é dependente da taxa do carregamento. Com o aumento da taxa de carregamento ocorre o aumento da rigidez inicial, da resistência à tração e um comportamento mais frágil durante a falha. Este trabalho propõe um modelo que modifica a lei coesiva de acordo com a taxa de abertura entre as faces da fratura. Quanto maior a taxa de abertura maior é a tensão resistente e menor é a abertura limite que delimita atuação da lei coesiva. Foram selecionados diferentes tipos de concreto para a verificação do modelo proposto. Ensaios de flexão em três pontos em taxas de carregamento moderadas foram utilizados como comparativo experimental. Um programa de análise inversa foi desenvolvido e utilizado para ajustar os parâmetros do modelo proposto. O intuito da análise inversa é obter a melhor representação do modelo numérico, que simula o ensaio de flexão em três pontos, perante o conjunto experimental. O modelo apresenta uma boa congruência para o concreto convencional, de alta resistência e de ultra alta resistência. Concretos reforçados com fibra são bem representados pelo modelo até o pico de carga. Na fase pós-pico algumas variações são observadas. Tais variações podem estar ligadas à diferença de comportamento do concreto e das fibras sob efeito da taxa de carregamentoAbstract: Concrete is a quasi-brittle material in tension. An inelastic process zone of non-negligible dimensions is developed during the material failure process. This zone is characterized by dispersed cracking and can be mathematically represented by a cohesive law that relates the tensile strength of the material to the opening between the fracture faces. Experimentally, the behavior of the concrete during failure is dependent on the loading rate. As the loading rate increases, the initial stiffness and the tensile strength also increase, and the material behavior is more brittle. This work proposes a model that modifies the cohesive law according to the opening rate of the fracture faces. The higher is the opening rate, the higher is the tensile strength and the smaller is the limit opening of the cohesive law. Different types of concrete were selected to validate the proposed model. Three-point bending tests at moderate loading rates were used as experimental comparative. An inverse analysis program was developed and used to adjust the parameters of the proposed model. The purpose of the inverse analysis is to find the parameters of the proposed model that best fit the experimental results. The model presents a good agreement for the conventional, high strength and ultra-high strength concrete. Fiber-reinforced concretes are well represented by the model up to the first peak load. In the post-peak phase, some discrepancies are observed. Such discrepancies may be related to the difference in behavior of concrete and fibers under the effect of loading rateDoutoradoEstruturas e GeotécnicaDoutor em Engenharia Civil[s.n.]Sousa, José Luiz Antunes de Oliveira e, 1951-Siqueira, Gustavo HenriqueBittencourt, Tulio NogueiraLeonel, Edson DennerManzoli, Osvaldo LuísUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGea dos Santos, Fabio Luis, 1989-20202020-02-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (164 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638467GEA DOS SANTOS, Fabio Luis. Modelo visco-coesivo de propagação de fratura em concreto sob influência da taxa de carregamento . 2020. 1 recurso online (164 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638467. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1127149Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-04-27T09:02:43Zoai::1127149Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-04-27T09:02:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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