Análisis de elementos finitos de concreto simple en comprensión simple y triaxial
Abstract
En este estudio se ha empleado el modelo constitutivo UBCSAND disponible en el programa
de elementos finitos TNO Diana. Este modelo basado en plasticidad es empleado en la
literatura para evaluar el fenómeno de licuefacción de arenas saturadas. En esta investigación
el UBCSAND es adaptado y empleado para predecir el comportamiento del concreto simple
en ensayos triaxiales a partir de la calibración de la data experimental de ensayos de compresión
uniaxial. El modelo es empleado para predecir el incremento de la resistencia y ductilidad
debido al confinamiento sobre elementos de concreto. Cualquier confinamiento en el material
puede ser considerado y los efectos de la falla del concreto debido al confinamiento pueden ser
modelados. Para estimar los parámetros del modelo se usan datos de ensayos de probetas de
concreto sometidas a compresión uniaxial. Esto permite que el modelo de elementos finitos
realice la predicción del comportamiento generalizado del concreto bajo carga de compresión
triaxial. Con el mismo propósito se utilizan tres modelos constitutivos implementados en el
programa de elementos finitos TNO Diana. Estas relaciones constitutivas basadas en
deformación total y concebidas para predecir el comportamiento esfuerzo-deformación del
concreto son los modelos de Thorenfeldt, Parabólico y Maekawa. Dichos modelos de manera
similar al UBCSAND son calibrados con base en ensayos de concreto en compresión uniaxial.
Después, el modelo de Thorenfeldt es empleado junto al criterio de falla “Hsieh-Ting-Chen”
para predecir el comportamiento del concreto en compresión bajo esfuerzos de confinamiento.
También es realizado un análisis comparativo entre los modelos UBCSAND, Thorenfeldt,
Parabólico y Maekawa mediante un indicador de bondad de ajuste con base en los modelos
calibrados de los ensayos de compresión uniaxial. Para este fin se emplea el coeficiente de
determinación mostrando el buen desempeño del modelo UBCSAND para reproducir las
curvas esfuerzo-deformación del concreto bajo compresión uniaxial en relación con los
modelos numéricos concebidos para concreto. Esta precisión es alcanzada hasta el pico de
resistencia, ya que el UBCSAND, al estar formulado en el espacio de esfuerzos, no puede
predecir el ablandamiento del material post pico. Finalmente, se realiza una comparación de la
predicción del comportamiento del concreto en compresión triaxial entre los modelos
UBCSAND y Thorenfeldt. El desempeño de los modelos está en buen acuerdo con los
resultados experimentales tanto en la predicción del incremento de la resistencia, así como en
la predicción del incremento de la ductilidad para distintos niveles de confinamiento. Los
resultados del análisis comparativo demuestran la utilidad del modelo UBCSAND, concebido
inicialmente para modelar arenas, como una herramienta para predecir el comportamiento del
concreto bajo compresión simple y confinada.
Temas
Concreto--Ensayos
Concreto--Método de elementos finitos
Concreto--Resistencia
Concreto--Compresión
Concreto--Método de elementos finitos
Concreto--Resistencia
Concreto--Compresión
Para optar el título de
Magíster en Ingeniería Civil
Collections
Except where otherwise noted, this item's license is described as Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Evaluación del concreto permeable como una alternativa para el control de las aguas pluviales en vías locales y pavimentos especiales de la costa noroeste del Perú
Guizado Barrios, Agneth Xiomy; Curi Grados, Elvis Ricardo Piero (Pontificia Universidad Católica del PerúPE, 2017-12-07)La tesis trata de encontrar una alternativa de solución que ayude al control de las aguas pluviales provenientes de precipitaciones anormales debido a una alteración del clima por la ocurrencia de El Niño - Oscilación Sur ... -
Optimización del diseño de mezclas de concreto de alto desempeño utilizando materiales de procedencia nacional
Arrieta Zapata, Ronald Kenyo; Medina Córdova, Daniel Eduardo (Pontificia Universidad Católica del PerúPE, 2019-07-09)El presente proyecto busca investigar un método de diseño de mezcla para fabricar concreto de alto desempeño que permita construir estructuras cada vez más desafiantes tales como edificios de gran altura, puentes de grandes ... -
Evaluación de tres tipos de cemento para la fabricación de concreto simple frente a ataque químico
Ahumada Ponce, María Elena (Pontificia Universidad Católica del PerúPE, 2021-01-14)En el área de construcción el principal material empleado es el concreto debido a la versatilidad en cuanto a forma, las altas resistencias que adquiere con el tiempo, el bajo costo de fabricación y la facilidad de adquirirlo ...