Confiabilidade e quantificação da incerteza da resistência à fratura considerando efeito de escala em vigas de concreto

Abstract

Essa dissertação tem como objetivo quantificar as incertezas dos parâmetros da mecânica da fratura para materiais quasi-frágeis, que são a energia de fratura, Gf, e o comprimento equivalente de zona de fratura, cf, quando calculadas com o modelo de Efeito de Escala de Bažant (EEB) e com o Modelo de Dois Parâmetros (MDP) a partir de ensaios em materiais cimentícios. A tensão nominal (tensão de fratura), σN, é prevista para vigas entalhadas sob flexão em três pontos considerando as incertezas baseadas no programa experimental e correlações, ρGfcf, entre Gf e cf. Foi proposto um algoritmo do Método de Monte Carlo (MMC) capaz de considerar variáveis não normais e correlacionadas para obtenção das quantificações das incertezas através de funções densidade de probabilidade, f(x), de σN, também a probabilidade de falha de vigas de concreto através do cálculo do índice de confiabilidade, (β), para vigas de diferentes alturas e diferentes taxas de entalhe. Os resultados mostraram que a predição de β comprova o efeito de escala e que vigas mais espessas tem menores índices de confiabilidade, especialmente quando se considera a correlação entre as propriedades da mecânica da fratura.