Un Modelo Elasto-Plástico para a Aderência da Interface entre Concreto e Barras de Fibras de Polímeros (FRP)

Abstract

Em virtude das suas propriedades, o uso de barras de fibras de polímeros (FRP) como reforço em estruturas de concreto tem sido considerado como uma alternativa ao uso de barras de aço em determinadas situações, como por exemplo, em estruturas expostas à corrosão. Neste trabalho, para a representação do fenômeno da aderência entre o concreto e barras de fibras de polímeros (FRP), o modelo de aderência anteriormente desenvolvido pelos autores para reforço com barras de aço é modificado. Este é um modelo de interface bidimensional, onde ambos, concreto e armadura, são tratados como contínuos, e a interação mecânica entre os materiais é levada em conta indiretamente através de uma homogeneização da interface. Utilizando a teoria elasto-plástica, superfícies de ruptura são explicitamente definidas para representar os modos de falha da aderência (arrancamento, fendilhamento). Assim, a relação tensão de aderência x escorregamento é obtida automaticamente como resultado da análise, ao invés de ser um dado de entrada, como nos modelos usuais. Como resultado, com poucos parâmetros de entrada, o modelo é capaz de capturar os mecanismos de ruptura da aderência, com a vantagem de permitir um melhor entendimento do processo de falha sem a discretização explicita das nervuras ou outro tipo de acabamento superficial das barras. Uma analise da influência do tipo de superfície da barra e da resistência à compressão do concreto nas curvas
tensão de aderência x escorregamento obtidas foi realizada. O modelo foi implementado no Método dos Elementos Finitos e os resultados numéricos mostram que o mesmo é capaz de capturar de forma satisfatória o processo de falha da aderência em barras de fibras de polímeros.