Nome do Projeto
Análise do Comportamento Mecânico de Compósitos de Matriz Cimentícia Reforçada com Fibras através da Teoria da Homogeneização e do Método dos Elementos Finitos
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
01/03/2013 - 31/08/2014
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Resumo
O concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) é um material compósito formado por uma matriz cimentícia e por uma certa quantidade de fibras aleatoriamente dispersas. Estudos têm demonstrado que a adição de fibras de aço provoca melhoria das características do concreto, tais como: ductilidade; comportamento pós-fissuração e resistência às ações dinâmicas e estáticas. Apesar dos diversos estudos experimentais conduzidos para o conhecimento do desempenho do concreto com adição de fibras, poucos são os que privilegiam a análise computacional do comportamento estrutural do mesmo. Desse modo, busca-se neste trabalho uma modelagem computacional via Método dos Elementos Finitos (MEF) de estruturas compostas por CRFA utilizando-se, para tanto, um modelo constitutivo capaz de representar o comportamento deste material. O modelo constitutivo a ser utilizado terá sua formulação fundamentada na Teoria da Homogeneização, bem como em observações experimentais disponíveis na literatura.
Na primeira etapa do trabalho serão desenvolvidos estudos visando a análise do comportamento plástico do CRFA. As leis constitutivas estimadas para o regime plástico do CRFA, juntamente com suas propriedades elásticas homogeneizadas e de resistência macroscópica, obtidas em pesquisas anteriores, serão implementadas em programa computacional de análise de estruturas de concreto armado baseado no MEF, o que permitirá efetuar, então, a modelagem ou simulação do comportamento de estruturas de CRFA.
Objetivo Geral
Esta pesquisa deverá dar continuidade aos estudos desenvolvidos por Pasa Dutra et al. (2010), Pasa Dutra (2012) e Pasa Dutra et al. (2013), tendo por objetivo principal a modelagem computacional de elementos constituídos por concreto reforçado com fibras através da utilização de um modelo constitutivo capaz de representar o comportamento deste material. São elencados abaixo alguns objetivos específicos do trabalho:
• Apresentar a teoria da homogeneização como uma ferramenta teórica robusta e vantajosa para o estudo do comportamento elastoplástico do concreto reforçado com fibras de aço;
• Complementar um modelo constitutivo para o concreto reforçado com fibras utilizando a teoria da homogeneização;
• Implementar o modelo proposto num programa computacional baseado no método dos elementos finitos para a análise tridimensional de estruturas de concreto;
• Aplicar o modelo através do programa, simulando o comportamento de distintos tipos de elementos estruturais em concreto reforçado com fibras de aço;
• Avaliar o desempenho da implementação realizada através da comparação entre resultados numéricos, obtidos pelo modelo a ser desenvolvido, e experimentais disponíveis na literatura.
• Apresentar a teoria da homogeneização como uma ferramenta teórica robusta e vantajosa para o estudo do comportamento elastoplástico do concreto reforçado com fibras de aço;
• Complementar um modelo constitutivo para o concreto reforçado com fibras utilizando a teoria da homogeneização;
• Implementar o modelo proposto num programa computacional baseado no método dos elementos finitos para a análise tridimensional de estruturas de concreto;
• Aplicar o modelo através do programa, simulando o comportamento de distintos tipos de elementos estruturais em concreto reforçado com fibras de aço;
• Avaliar o desempenho da implementação realizada através da comparação entre resultados numéricos, obtidos pelo modelo a ser desenvolvido, e experimentais disponíveis na literatura.
Equipe do Projeto
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