Evolução do dano e da plasticidade em vigas de concreto armado utilizando elementos finitos de vigas de Euler-Bernoulli laminados

Autor: Ana Paula Imai, Thiago de Oliveira Abeche, Roberto Dalledone Machado
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, Volume: 16, Issue: 5, Article number: e16502, Published: 16 JAN 2023
Popis: This paper analyses the behaviour of reinforced concrete beams subjected to progressive loads. Although this topic is addressed in recent works through tri-dimensional finite elements, the present study adopts a simpler alternative, using Euler-Bernoulli’s beam finite element. The evolution of the generalized cracking is addressed by Damage Mechanics theory, and the nonlinear constitutive models of concrete and steel are considered, including plasticity and post-peak ‘. The laminated approach permits not only to ascertain the damage evolution but, in practical aspects, makes easy to define vertically symmetrical transversal sections and to distribute the reinforcement as desired, even if the steel rebars have different lengths. It is highlighted the changing of the neutral axis during the damage evolution process, which is updated automatically by the developed numeric-computational code. To validate the proposed methodology, two examples are detailed, both based on experimental tests found in the literature. The results obtained are close to the experimental ones and confirm the applicability of the proposed approach. resumo: Este trabalho analisa o comportamento de vigas de concreto armado submetidas a carregamentos progressivos. Embora este tema seja tratado em trabalhos mais recentes através de modelos de elementos finitos tridimensionais, o presente trabalho adota uma alternativa mais simples empregando elementos finitos de viga de Euler-Bernoulli. A evolução da fissuração generalizada é abordada pela teoria da Mecânica do Dano, e são considerados os modelos constitutivos não lineares do concreto e do aço, incluindo a plasticidade e o comportamento pós-pico. A abordagem laminada permite não só verificar a evolução do dano, mas, em aspectos práticos, facilita definir seções transversais verticalmente simétricas e distribuir a armadura conforme desejado, mesmo que as barras de aço tenham comprimentos diferentes. Destaca-se a mudança da linha neutra durante o processo de evolução do dano, que é atualizado automaticamente pelo código numérico-computacional desenvolvido. Para validar a metodologia proposta, são detalhados dois exemplos, ambos baseados em testes experimentais encontrados na literatura. Os resultados obtidos são muito próximos dos experimentais e confirmam a aplicabilidade da abordagem proposta.
Databáze: OpenAIRE