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Um modelo macro - mesoscópico para a simulação de fratura em concreto simples

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Um modelo macro - mesoscópico para a simulação de fratura em concreto simples

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Título Um modelo macro - mesoscópico para a simulação de fratura em concreto simples
Outro título Meso – macro model for the simulation of plain concrete fracture
Autor Rosa, Cláudia Mesquita da
Orientador Bittencourt, Eduardo
Data 2011
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.
Assunto Concreto
Elementos finitos
Mecânica da fratura
[en] Cohesive interfaces
[en] Concrete microstructure
[en] Fracture mechanics
[en] Plain concrete
[en] Two-phase model
Resumo Com a finalidade de estudar processos de fratura em concreto simples, este trabalho propõe uma escala intermediária de análise. Sendo assim, é apresentado um modelo simplificado de duas fases, o qual representa alguns elementos da microestrutra do concreto. Uma fase representa os agregados e a outra a matriz de cimento. Os agregados são considerados elástico-lineares e são representados pelos elementos finitos. Toda a não-linearidade do concreto e do processo de fratura é considerada na matriz de cimento. Tal fase é representada por interfaces coesivas, de espessura zero, entre os elementos finitos. Enquanto o modelo considera propriedades microscópicas do concreto como entrada, tem-se o comportamento macroscópico da estrutura como saída, o que é uma grande vantagem da escala proposta. Efeitos como a relação água/cimento e a densidade de agregados são introduzidos no modelo. Os resultados mostram que o modelo é capaz de captar, pelo menos qualitativamente, efeitos os quais somente são possíveis de obter com um modelo de três fases.
Abstract An intermediate scale of analysis is proposed here in order to study the fracture of plain concrete. A simplified two phases model is proposed as a concrete microstructure. One phase is the aggregate and other is the cement matrix. Aggregate is considered elastic linear and is represented by finite elements. All the non-linearity of the concrete and the fracture process is considered in the cement matrix. This phase is represented by a zero thickness cohesive interface between finite elements. While the model considers microscopic properties of the concrete as input, it delivers the macroscopic behavior of the structure as output, which is a great advantage of the proposed scale. Effects like water-cement ratio and density of aggregates are introduced in the model. Results show the model is able to capture, at least qualitatively, effects only possible to obtain by a three phases model.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/35613
Arquivos Descrição Formato
000795170.pdf (4.730Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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