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http://hdl.handle.net/1843/GORO-5SJR3B
Type: | Dissertação de Mestrado |
Title: | Modelos de armadura e aderência para análise não-linear de estruturas de concreto armado |
Authors: | Wolnei Iris de Souza Simao |
First Advisor: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
First Referee: | Alcebiades de Vasconcelos Filho |
Second Referee: | Gabriel de Oliveira Ribeiro |
Third Referee: | Cláudia Maria de Oliveira Campos |
Abstract: | Este trabalho discute a análise não-linear de estruturas de concreto armado através do método de elementos finitos, utilizando-se diversos modelos de armadura e perda de aderência. Os modelos adotam elementos finitos planos ou axissimétricos para representar o concreto. Para o aço, adotam-se elementos de armadura discreta, embutida ou axissimétrico pontual. Para tratamento da aderência, além da possibilidade de incorporá-la no elemento de armadura embutida, empregam-se também elementos finitos de molas e contato. O comportamento constitutivo do concreto, do aço da armadura e da região de interface concreto-aço é representado por modelos não-lineares apropriados para cada um dos materiais: modelos de dano ou microplanos para o concreto, modelos elasto-plásticos para o aço e diferentes leis tensão-escorregamento para a aderência. Uma breve discussão sobre os métodos incrementais-iterativos de obtenção de trajetórias de equilíbrio, destacando-se as vantagens e desvantagens de cada um, é apresentada. Revisa-se também os modelos representativos do comportamento constitutivo dos materiais. Apresenta-se um estudo detalhado dos principais modelos para inclusão das armaduras e tratamento da perda de aderência. A implementação destes modelos, como expansão de um programa computacional orientado a objetos, também é discutida. Simulações numéricas de peças de concreto armado, submetidas a estados de deformação diversos, são apresentadas. Estas simulações são comparadas com resultados experimentais, visando a validação dos modelos implementados. A discussão dos resultados mostra que os recursos de modelagem utilizados permitem compreender melhor os mecanismos de deterioração e colapso das estruturas de concreto armado. |
Abstract: | This work discusses the nonlinear finite element analysis of reinforced concrete structures, using several reinforcement and bond-slip models.Plane and axis-symmetric finite elements are used to represent the concrete. To the reinforcement bars, the discrete, embedded and axis-symmetric point reinforcement elements are adopted. To treatment of the bond between materials, the bond-link and contact models canbe used or it can be incorporated into the embedded reinforcement element. The constitutive behavior of the concrete, reinforcement bar and concrete-steel interface region, is described by appropriate nonlinear models: the damage and microplane models to concrete, elastoplastic to steel and different stress-slip laws to bond. The incremental-iterative methods used to perform the equilibrium paths and some materialsconstitutive models, are briefly discussed. A detailed study about the main models to include the reinforcement and to treatment of the bond lost is presented. The models implementation, as expansion of an object oriented computational program, is also discussed. Some numerical simulations of reinforced concrete members, subjected to different strainstates, are presented. These simulations are compared with experimental results in order to validate the implemented models.The discussion of the results shows that the modeling tools utilized permit better comprehenssion of the deterioration and collapse of the reinforced concrete structures. |
Subject: | Engenharia de estruturas Concreto armado |
language: | Português |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/GORO-5SJR3B |
Issue Date: | 9-Feb-2003 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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