Evaluación de los anchos de banda de agrietamiento recomendados en la literatura para el modelado de elementos de concreto con modelos continuos

Abstract

En el presente trabajo se estudió el modelado del agrietamiento de elementos de concreto ante distintas condiciones. Para esto, en el capítulo 2 se expuso el problema de inestabilidad que se genera al modelar el proceso de fractura del concreto, y se introdujo el concepto de banda de agrietamiento como una solución sencilla a la dependencia del mallado que dicha inestabilidad provoca. Posteriormente, en los capítulos 3 y 4 se desarrollaron las formulaciones de dos modelos constitutivos utilizados en los análisis inelásticos del concreto: el modelo DTC de Juárez-Luna et. al (2014), el cual es un tipo de modelo de daño continuo, y el modelo de Hibbitt (1987), el cual pertenece a la rama de modelos de agrietamiento distribuido. De igual manera se explicó cómo se implementa el concepto de ancho de banda de agrietamiento en ambos. En el capítulo 5 se estudiaron elementos de concreto simple sujetos a cargas que generan principalmente agrietamiento. Se evaluó el uso de distintos anchos de banda recomendados en la literatura, así como la sensibilidad en la respuesta global variando otros parámetros de los modelos, como el tipo de ablandamiento y el grado de refinamiento del mallado. Se compararon los resultados obtenidos utilizando ambos modelos constitutivos, y se discutieron las limitantes tanto de éstos como de los métodos actualmente utilizados para determinar el tamaño de la banda de agrietamiento. Por último, en el capítulo 6 se modelaron elementos de concreto reforzado sujetos a cargas monotónicas y cíclicas. Se utilizó agrietamiento distribuido en el concreto y modelos de plasticidad frecuentemente empleados en el acero, dependiendo del tipo de análisis. Se evaluó la sensibilidad en la respuesta global al variar distintos parámetros de los materiales y de los modelos numéricos, como el valor de la energía de fractura (el cual raramente se conoce) y la magnitud de los incrementos de carga.