XI Seminario de Investigación - Facultad de Ingeniería - Universidad ...

XI SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN
27 y 28 de Noviembre de 2008
Mérida, Yucatán, México.
ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS DE FRACTURA EMPLEADOS EN LA
MODELACIÓN NUMÉRICA DEL AGRIETAMIENTO DEL CONCRETO SIMPLE
Luis E. Fernández Baqueiro 1 , Jorge L. Varela Rivera 1 , Henry A. Pérez Canché 2 y
Heidi M. Hu Ciau 3
1 Profesor del C. A. de Estructuras y Materiales. Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de
Yucatán (FIUADY), México. luis.fernandez@uady.mx, vrivera@uady.mx
2 Anteriormente: Estudiante de la Maestría en Ingeniería en la opción Estructuras. FIUADY, México.
3 Anteriormente: Estudiante de la Licenciatura en Ingeniería Civil. FIUADY, México.
RESUMEN
El concreto es un material cuasi-frágil, ya que presentan una curva esfuerzo -
deformación a tensión en la cual se observa un intervalo de ablandamiento por
deformación después de alcanzar el esfuerzo máximo. Este intervalo se caracteriza
por un decremento gradual de la magnitud de los esfuerzos al incrementarse las
deformaciones debido a la propagación del agrietamiento. El comportamiento de
ablandamiento por deformación del material se puede describir empleando una curva
esfuerzo - abertura de grieta (σ - w) definida con base en tres parámetros: (1) la
resistencia a tensión ft, (2) la energía de fractura G f , definida como el área bajo la
curva σ - w, y (3) la abertura de grieta crítica w c , definida como la abertura de grieta
para la cual la transferencia de esfuerzos es nula. La resistencia a tensión medida
experimentalmente en especímenes de concreto depende del tamaño de la
estructura; a este fenómeno se le conoce como efecto de tamaño. El efecto de
tamaño da lugar a una disminución en la resistencia a tensión del material conforme
aumenta el tamaño de la estructura.
El objetivo de este trabajo es desarrollar una metodología para determinar los
parámetros de fractura que permiten reproducir numéricamente los resultados de un
caso experimental, correspondiente a un conjunto de especímenes de concreto
simple de diversos tamaños que fallan en Modo I de fractura. Adicionalmente,
estudiar el efecto de tamaño desde un enfoque de la modelación numérica.
Se han desarrollado varios modelos y métodos numéricos para simular
numéricamente el proceso de fractura. En este trabajo se emplean dos modelos
constitutivos para establecer la relación esfuerzo-deformación del material: un
Modelo Elástico Lineal para reproducir el comportamiento del material antes del
agrietamiento y un Modelo de Daño Anisotrópico para simular el material agrietado.
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