Estudo numérico-experimental da fadiga em concretos submetidos a compressão cíclica: proposição de um modelo de dano acumulado (2022)
- Authors:
- Autor USP: FÉLIX, EMERSON FELIPE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SET
- DOI: 10.11606/T.18.2022.tde-11072022-100440
- Subjects: CONCRETO; ANÁLISE NUMÉRICA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; FADIGA DAS ESTRUTURAS; DANO
- Keywords: Compressão cíclica
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O mecanismo de degradação do concreto por fadiga está relacionado à deterioração e à danificação do compósito quando submetido a carregamentos cíclicos. De modo geral, a deterioração do material observada em estudos experimentais, conduzidos com cargas cíclicas, ocorre de forma análoga aos ensaios com cargas estáticas. No entanto, o modo de propagação das fissuras, a velocidade de propagação e o dano podem ser diferentes em função da amplitude e da taxa de carregamento. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivos a investigação experimental do comportamento do concreto na fadiga à compressão, e o desenvolvimento de formulações analíticas e de modelos numéricos que subsidiem análises de previsão da vida útil à fadiga e na avaliação do nível de dano acumulado nos ciclos de carregamento. No estudo experimental, são avaliados concretos com três classes de resistência (30, 50 e 70 MPa) e distintas configurações de carregamento. As cargas impostas consideram três diferentes frequências (0,125, 0,25 e 0,5 Hz) com dois níveis de tensão máxima (50% e 70% da resistência à compressão). Dos resultados obtidos experimentalmente, foi possível avaliar a influência dos parâmetros investigados, demonstrando a necessidade da incorporação dos mesmos nos estudos e desenvolvimento de modelos da vida útil à fadiga do concreto. As formulações desenvolvidas são acopladas a um código numérico gerado via Método dos Elementos Finitos Posicional (MEFP), sob formulação Lagrangeana total, comlei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff e comportamentos não linear geométrico e físico. A não linearidade geométrica é inserida de modo natural pelo MEFP. Para a representação da não linearidade física, o modelo de dano de Mazars é utilizado, conduzindo algumas modificações na sua implementação para que fosse possível representar carregamentos cíclicos. Acrescenta-se que uma abordagem numérica inovadora, baseada na técnica de embutimento, foi empregada para criar malhas fantasmas, onde o tempo de processamento da análise mecânica é significativamente otimizado. Quanto aos modelos desenvolvidos e implementados, os mesmos foram avaliados por meio de dez exemplos numéricos, onde os resultados demonstram a aplicabilidade das formulações propostas e que os códigos gerados se apresentam como ferramentas alternativas e eficientes para a simulação do concreto considerando a fadiga na compressão cíclica
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 18.04.2022
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
FÉLIX, Emerson Felipe. Estudo numérico-experimental da fadiga em concretos submetidos a compressão cíclica: proposição de um modelo de dano acumulado. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11072022-100440/. Acesso em: 03 jun. 2024. -
APA
Félix, E. F. (2022). Estudo numérico-experimental da fadiga em concretos submetidos a compressão cíclica: proposição de um modelo de dano acumulado (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11072022-100440/ -
NLM
Félix EF. Estudo numérico-experimental da fadiga em concretos submetidos a compressão cíclica: proposição de um modelo de dano acumulado [Internet]. 2022 ;[citado 2024 jun. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11072022-100440/ -
Vancouver
Félix EF. Estudo numérico-experimental da fadiga em concretos submetidos a compressão cíclica: proposição de um modelo de dano acumulado [Internet]. 2022 ;[citado 2024 jun. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11072022-100440/ - Modelagem da deformação do concreto armado devido à formação dos produtos de corrosão
- A new formulation to estimate the elastic modulus of recycled concrete based on regression and ANN
- Carbonation model for fly ash concrete based on artificial neural network: development and parametric analysis
- Análise experimental da vida útil à fadiga de concretos submetidos à compressão cíclica de baixa frequência
- Artificial intelligence applied in the concrete durability study
- Analysis of training parameters in the ANN learning process to mapping the concrete carbonation depth
- Vida útil à fadiga do concreto: estudo experimental da influência das condições de carregamento e da resistência do material
- Analise experimental da influência da frequência de carregamento no comportamento à fadiga do concreto
- Análise probabilística da vida útil de lajes de concreto armado sujeitas à corrosão por carbonatação via simulação de Monte Carlo
- Fatigue life of concrete: experimental study on the influence of loading conditions and material strength
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2022.tde-11072022-100440 (Fonte: oaDOI API)
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