Un modelo de discontinuidades fuertes para la simulación numérica de la fractura en compresión, de piezas de hormigón armado en tres dimensiones
- Autores: Guillermo Fernando Díaz Ortiz
- Directores de la Tesis: Michele Chiumenti (dir. tes.), Jörn Mosler (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ramon Omar Salomón Rotlisbeger (presid.), Laurent Stainier (secret.), Pablo Liver Mata Almonacid (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
Este trabajo presenta una formulación numérica para la simulación de piezas de hormigón armado en tres dimensiones, mediante elementos de discontinuidad embebida, basado en la aproximación de discontinuidades fuertes. A su vez, este trabajo esta dividido en 2 partes. En la primera parte se presenta una breve introducción, en donde se justifica la importancia de desarrollar una formulación numérica, que sea capaz de modelar el fallo del material. En la segunda parte de este trabajo, se han incorporado 3 artículos desarrollados durante el periodo doctoral. Estos tres artículos se podrían resumir en dos aspectos mecánicos claves: 1) ¿Qué modelo constitutivo es necesario incorporar a cada material que conforma el hormigón armado? 2) ¿Como detectar el instante en que bifurca el punto material? Para en ese momento poder enriquecer la cinemática de discontinuidades fuertes, y mediante un apropiado modelo constitutivo, poder obtener el ablandamiento del material compuesto. El resumen de estos artículo es el siguiente: Artículo 1: En este artículo se desarrolló un modelo constitutivo de daño no simétrico, incorporando las discontinuidades fuertes como ingrediente fundamental. Artículo 2: En este artículo se desarrolló una metodología numérica basada en los valores y vectores propios del tensor acústico, para realizar el análisis de bifurcación material. Artículo 3: En este artículo se desarrolló un modelo de plasticidad no asociada, también incorporando la metodología de discontinuidades fuertes. Si bien las respuestas obtenidas numéricamente en estos artículos son aceptables. La ménsula de hormigón armado, presentada en el artículo uno, está simulada por un modelo de daño no simétrico. Por lo cuál, no posee la respuesta plástica del núcleo generado por la armadura. A su vez, para detectar el instante de bifurcación en dicha ménsula, se utilizó un método de barrido, siendo computacionalmente inabordable. Por tal motivo en el segundo artículo se desarrolló una metodología numérica para la obtención de dicho instante, basada en los valores y vectores propios del tensor acústico. Desafortunadamente dicha metodología no funciona cuando intentamos modelar plasticidad no asociada. Finalmente en el tercer artículo, se presenta un modelo constitutivo con plasticidad no asociada. Sin embargo, las simulaciones numéricas presentadas en dicho artículo, son en 2 dimensiones, siendo imposible modelar el núcleo generado por la armadura. Finalmente, por la estructura de la tesis, las conclusiones finales están incorporadas al final de la parte 1
