Análise mecanística de um pavimento de concreto utilizando elementos finitos

• Autor(a) principal: Maia, Lorena Fujita Ribeiro
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30786
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Concreto; Pavimentos; Engenharia civil; Concrete; Pavements; Civil engineering

Os pavimentos rígidos são basicamente grandes placas de concreto, unidas por barras de transferência e juntas por dilatação, sendo frequentemente empregados em situações em que se observa alto fluxo, como por exemplo a Rodovia dos Bandeirantes (SP), via Anchieta (SP) e a BR 285. Embora esta seja uma solução altamente durável em rodovias, sabe-se que ela não é vantajosa no caso específico de pistas de corrida (Runways) de aeroportos, pois as juntas de dilatação causam desconforto nos processos de corrida e aterrissagem. No entanto, para regimes de cargas quase estáticas, observa-se a ampla utilização desta solução, como é o caso de hangares e pátios de aeroportos, onde as aeronaves ficam por longos períodos estacionadas em pontos pré-estabelecidos. Nestes casos, os pavimentos rígidos apresentam maior durabilidade em comparação aos pavimentos asfálticos. Portanto, o presente trabalho realiza a modelagem mecânica computacional de pavimentos rígidos de concreto utilizando o software de elementos finitos comerciais Abaqus CAE. O regime de carga será o estático, similar à situação de um pavimento de concreto solicitado por uma aeronave estacionada em um pátio ou em um hangar. No início, realiza-se a simulação numérica do pavimento considerando os materiais elásticos lineares (i.e., obedecendo a lei de Hooke). Posteriormente, o modelo de Concrete Damage Plasticity, implementado no ABAQUS, será utilizado para descrever o comportamento não linear do concreto. Este modelo representará os dois mecanismos de falha do material, i.e.: tração por abertura de fissuras e compressão por esmagamento.Aplicar materiais alternativos, como por exemplo o concreto de ultra-alto desempenho reforçado por fibras (UHPFRC). Após esta modelagem, por fim, são identificados os possíveis pontos de danificação do pavimento, o que possibilita o aumento da segurança estrutural deste tipo de componente tão caro aos aeroportos.