TESI DI DOTTORATO Modellazione e analisi non lineare - LabMec ...

Capitolo 3. Comportamento dei materiali
3.4.1. Esempi di elementi simulanti la perdita di aderenza (bond-slip elements)
Nello studio dell’interazione acciaio-calcestruzzo, se le sollecitazioni sono di piccola entità, si
ricorre all’ipotesi semplificativa di perfetta aderenza fra i due materiali. Quando però le azioni
applicate, sia statiche che dinamiche, risultano di intensità notevole, è necessario tener conto del
fenomeno di degradazione dell’aderenza.
A tale scopo, si possono inserire degli elementi di connessione tra i due differenti materiali (Figura
3.21), che sono caratterizzati da opportune relazioni costitutive per la rappresentazione del legame
fra la tensione di aderenza e lo scorrimento, in modo da simulare direttamente gli effetti
dell’interazione.
Elementi
triangolari per
il calcestruzzo
Elementi
triangolari per
l’acciaio
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Elementi di
connessione
Acciaio
Calcestruzzo
Figura 3.21. Elementi di connessione per l’interazione acciaio-calcestruzzo.
In particolare, i bond-slip elements sono definiti mediante una coppia di nodi aventi le stesse
coordinate: l’elemento in calcestruzzo è collegato ad uno dei due nodi e l’elemento di acciaio è
connesso all’altro. L’incremento delle tensioni di aderenza è così accompagnato da uno
scorrimento, che si manifesta attraverso uno spostamento relativo tra i due nodi.
3.4.1.1. Elemento di tipo bond-link
Uno dei modelli utilizzati per simulare l’interazione acciaio-calcestruzzo è quello proposto da Ngo
e Scordelis [1967], formato da due molle ortogonali e definito mediante una coppia di nodi, l’uno
connesso alla barra di armatura (steel node) e l’altro all’elemento di calcestruzzo (concrete node).
Tali nodi, prima che avvenga lo scorrimento, presentano le stesse coordinate (Figura 3.22). La
molla disposta parallelamente all’asse dell’armatura simula il legame tra la tensione di aderenza e
lo scorrimento tra il conglomerato e l’acciaio, mentre quella ortogonale simula l’effetto spinotto e
risulta quindi importante nel caso di movimenti relativi tra le facce della fessura.