Estudio de la fractura en modo mixto de los materiales cuasifrágiles: aplicación al hormigón convencional y al hormigón de alta resistencia

• Autores: Víctor O. García Alvarez
• Directores de la Tesis: Ignacio Carol Vilarasu (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1997
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Aguado de Cea (presid.), Pere Prat Catalan (secret.), Alejandro Josa García-Tornel (voc.), Luigi Cedolin (voc.), Núria Llorca i Isern (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Mecánica
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de la construcción
      • Tecnología del hormigón
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• Resumen

  • Clasicamente en el calculo estructural dentro de la ingenieria civil se parte de la hipotesis de que los materiales son homogeneos, sin defectos ni poros. Esta hipotesis es mas o menos valida dependiendo de la escala del elemento que se analiza y del material del que esta constituido. Sin embargo, en los materiales cuasifragiles (como el hormigon, la roca, las ceramicas) esta suposicion no se ajusta bien a la realidad fisica, ya que es facilmente perceptible, tanto en las estructuras de hormigon como en los macizos de roca, la existencia de fisuras, poros y defectos en general. El objetivo de la presente tesis es analizar el efecto mecanico de las fisuras y su crecimiento, sobre una estructura constituida sobre un material cuasifragil. El analisis mencionado se va a restringir al ambito bidimensional, por lo que los modos de fractura que van ha ser de interes son los modos i (traccion pura) y el modo mixto, entendido como una combinacion de modo i y modo ii (corte puro). Para llevar a cabo el mencionado analisis se han desarrollado e implementado modelos basados en la mecanica de fractura. Estos modelos han sido validados empleando resultados experimentales de hormigones convencionales y de alta resistencia, obtenidos de la amplia campaña experimental que se ha llevado a cabo dentro del presente trabajo (ensayos sobre vigas con entalla centrada y excentrica de distintos tamaños) y de trabajos consultados en la literatura. Entre las conclusiones obtenidas es de destacar la capacidad del modelo cohesivo desarrollado para obtener unas simulaciones y predicciones satisfactorias del comportamiento debido a la fractura en traccion pura como en presencia de esfuerzos tangenciales. Como consecuencia de los analisis se ha concluido que la propagacion de la fractura en vigas con entalla excentrica ocurre principalmente en el modo i, independiente de la inclinacion de la fisura. Ademas, de los resultados obtenidos en los ensayos en