Avaliação do processo de ruptura em vigas de concreto considerando os aspectos dinâmicos

Abstract

O concreto é um material quase-frágil e heterogêneo, e esta característica é favorável ao surgimento de fissuras que podem se propagar com o tempo em estruturas submetidas a um carregamento. Vários avanços da teoria da mecânica da fratura aplicada ao concreto já foram conseguidos. Atualmente, existem três modelos básicos de diagramas constitutivos utilizados para a simular o comportamento do concreto: o linear, o bi-linear e o não linear. Vários pesquisadores utilizaram estes modelos para uma análise comparativa, dentre eles destacam-se, Petersson (1981), Rots et al (1985), Cornelissen et al (1986), Horii (1988), Jefferson e Wright (1991), Gopalaratnam e Ye (1991), Planas e Elices (1991), Guinea et al(1994), Li e Bazant (1994), Ali (1996) e Alfaiate et al (1997). No entanto, aqui, estes modelos constitutivos são usados sob uma abordagem ainda não explorada. Diferentes valores de deformações críticas são considerados e duas metodologias para a representação da heterogeneidade do concreto são apresentadas e comparadas neste trabalho. Objetiva-se, portanto, avaliar os resultados obtidos por cada análise, enfocando os aspetos dinâmicos do processo da propagação de fissuras em vigas de concreto. Alguns exemplos são avaliados e discutidos, possibilitando, através dos estudos conduzidos, o conhecimento do comportamento da propagação da fissura ao longo do tempo e a influência das formas dos diagramas constitutivos aplicadas ao concreto sobre os resultados obtidos. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The concrete is a quasibrittle and heterogeneous material. These attributes are favourable to arise cracks that could propagate with time in a loaded structures. Some advances of the fracture mechanics theory applied to concrete have been already achieved. Nowadays, there are three basics models of constitutive diagrams used to simulate the concrete behaviour under crack propagation: the linear, bi-linear and non linear shapes. Several researchers used theses models for a comparative analysis, which are, Petersson (1981), Rots et al (1985), Cornelissen et al (1986), Horii (1988), Jefferson e Wright (1991), Gopalaratnam e Ye (1991), Planas e Elices (1991), Guinea et al (1994), Li e Bazant(1994), Ali (1996) e Alfaiate et al (1997). Though, these constitutive models are used, here, for an analysis that hadn’t been discussed yet. Differents values of critical deformations are consider and two methodologies for the simulation of the concrete heterogeneity are presented and compared in this work. The propose is to evaluate the results obtained by each analysis, emphasizing the dynamic aspects of crack propagation in concrete beams. Some examples are evaluated and discussed, allowing, through the analyses carried out, the knowledge of the behaviour of the crack propagation and the influence of the constitutive law applied to concrete on results obtained.