Análisis Multiescala de Elementos de Hormigón Armado Sometidos a Altas Temperaturas

Abstract

En este trabajo se presenta el análisis termo-mecánico acoplado de elementos de hormigón simple a niveles meso y macromecánico con el fin de estudiar la distribución de tensiones y temperaturas bajo diferentes escenarios de cargas térmicas. A tal fin se considera un modelo constitutivo termo-elasto-viscoplástico capaz de captar diferentes aspectos del problema. Los criterios de enfoque meso y macromecánico en el ámbito del Método de los Elementos Finitos se basan en distribuciones geométricas de mallas específicamente diseñadas por la técnica de Delauney-Voronoi la cual permite representar la distribución espacial de las fases agregado y pasta de cemento o mortero en probetas cuadradas de dimensiones (10x10 cm2). Las simulaciones numéricas se realizan en el entorno brindado por el software FEAP v8.4 en condiciones de tensión plana cubriendo un amplio rango de temperaturas a fin de captar el proceso de degradación del material para las diferentes atapas del proceso y su consecuencia en la respuesta estructural. El criterio de análisis empleado permite comparar las ventajas y desventajas de cada nivel de estudio del problema y determinar la conveniencia del uso de los mismos para la predicción de la respuesta de falla de estructuras reales ante diversos escenarios que involucren estructuras de hormigón y hormigón armado sometidas a altas temperaturas.