Published August 27, 2020 | Version v1
Publication Open

Validação de um modelo viscoelástico para análise de estruturas de concreto submetidas a cargas de longa duração

  • 1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul
  • 2. Universidade Federal do Rio Grande
  • 3. Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Description

O concreto de Cimento Portland, por ser o material de construção mais utilizado no mundo, tem o comportamento, das suas mais diversas propriedades, estudado de forma cada vez mais aprofundada. Muitos estudos sobre estruturas de concreto têm sido realizados ao longo das últimas décadas, porém, a consideração dos efeitos decorrentes da aplicação de cargas de longa duração ainda carece de melhor previsão. Os efeitos diferidos são caracterizados por deformações contínuas no elemento de concreto ao longo do tempo, podendo ocorrer devido à retração e à fluência, fenômenos que aumentam a dificuldade de representação do comportamento do material. Neste trabalho é apresentada a validação de um modelo viscoelástico para o concreto, que leva em consideração os efeitos gerados por cargas de longa duração. Os efeitos diferidos foram considerados com base no que foi apresentado no CEB-FIB Model Code 90 adaptado à teoria da solidificação. A validação do modelo é feita através de comparações com resultados experimentais. A reprodução dos experimentos é feita através do Método dos Elementos Finitos utilizando-se o software ANSYS, sendo o modelo representativo do concreto inserido através da rotina USERMAT. Os resultados mostram uma boa capacidade de representação dos resultados experimentais por parte do modelo proposto.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتميز الخرسانة الأسمنتية البورتلاندية، لأنها أكثر مواد البناء استخدامًا في العالم، بسلوك خصائصها الأكثر تنوعًا، وتمت دراستها بطريقة متعمقة بشكل متزايد. تم إجراء العديد من الدراسات على الهياكل الخرسانية على مدى العقود الماضية، ومع ذلك، فإن النظر في الآثار الناتجة عن تطبيق الأحمال طويلة الأجل لا يزال يفتقر إلى التنبؤ بشكل أفضل. تتميز التأثيرات المؤجلة بتشوهات مستمرة في العنصر الخرساني بمرور الوقت، والتي قد تحدث بسبب الانكماش والزحف، وهي ظواهر تزيد من صعوبة تمثيل سلوك المادة. تقدم هذه الورقة التحقق من صحة نموذج لزج مرن للخرسانة، والذي يأخذ في الاعتبار التأثيرات الناتجة عن الأحمال طويلة الأجل. تم النظر في الآثار المؤجلة بناءً على ما تم تقديمه في القانون النموذجي 90 لمجلس الرؤساء التنفيذيين للاتحاد الدولي لكرة القدم الذي تم تكييفه مع نظرية التصلب. يتم التحقق من صحة النموذج من خلال المقارنات مع النتائج التجريبية. تتم إعادة إنتاج التجارب باستخدام طريقة العناصر المحدودة باستخدام برنامج ANSYS، ويمثل النموذج الخرسانة المدرجة من خلال روتين USERMAT. تظهر النتائج قدرة جيدة على تمثيل النتائج التجريبية من خلال النموذج المقترح.

Translated Description (English)

Portland Cement concrete, because it is the most used construction material in the world, has the behavior of its most diverse properties, studied in an increasingly in-depth way. Many studies on concrete structures have been carried out over the last decades, however, the consideration of the effects resulting from the application of long-term loads still lacks better prediction. The deferred effects are characterized by continuous deformations in the concrete element over time, which may occur due to shrinkage and creep, phenomena that increase the difficulty of representing the behavior of the material. This paper presents the validation of a viscoelastic model for concrete, which takes into account the effects generated by long-term loads. The deferred effects were considered based on what was presented in the CEB-FIB Model Code 90 adapted to the theory of solidification. Model validation is done through comparisons with experimental results. The reproduction of the experiments is done using the Finite Element Method using the ANSYS software, and the model is representative of the concrete inserted through the USERMAT routine. The results show a good capacity of representation of the experimental results by the proposed model.

Translated Description (French)

Le béton Portland Cement, parce que c'est le matériau de construction le plus utilisé au monde, a le comportement de ses propriétés les plus diverses, étudiées de manière de plus en plus approfondie. De nombreuses études sur les structures en béton ont été menées au cours des dernières décennies, cependant, la prise en compte des effets résultant de l'application de charges à long terme manque encore de meilleures prévisions. Les effets différés sont caractérisés par des déformations continues de l'élément en béton au fil du temps, qui peuvent se produire en raison du retrait et du fluage, phénomènes qui augmentent la difficulté de représenter le comportement du matériau. Cet article présente la validation d'un modèle viscoélastique pour le béton, qui prend en compte les effets générés par les charges à long terme. Les effets différés ont été considérés sur la base de ce qui a été présenté dans le Code Modèle CEB-FIB 90 adapté à la théorie de la solidification. La validation du modèle se fait par des comparaisons avec les résultats expérimentaux. La reproduction des expériences se fait à l'aide de la méthode des éléments finis à l'aide du logiciel ANSYS, et le modèle est représentatif du béton inséré à travers la routine USERMAT. Les résultats montrent une bonne capacité de représentation des résultats expérimentaux par le modèle proposé.

Translated Description (Spanish)

El hormigón Portland Cement, por ser el material de construcción más utilizado en el mundo, tiene el comportamiento de sus propiedades más diversas, estudiadas de una manera cada vez más profunda. Muchos estudios sobre estructuras de hormigón se han llevado a cabo en las últimas décadas, sin embargo, la consideración de los efectos resultantes de la aplicación de cargas a largo plazo aún carece de una mejor predicción. Los efectos diferidos se caracterizan por deformaciones continuas en el elemento de concreto a lo largo del tiempo, que pueden ocurrir por encogimiento y fluencia, fenómenos que aumentan la dificultad de representar el comportamiento del material. En este trabajo se presenta la validación de un modelo viscoelástico para hormigón, que tiene en cuenta los efectos generados por las cargas a largo plazo. Los efectos diferidos se consideraron en base a lo presentado en el Código Modelo CEB-FIB 90 adaptado a la teoría de la solidificación. La validación del modelo se realiza a través de comparaciones con resultados experimentales. La reproducción de los experimentos se realiza utilizando el Método de Elementos Finitos utilizando el software ANSYS, y el modelo es representativo del concreto insertado a través de la rutina USERMAT. Los resultados muestran una buena capacidad de representación de los resultados experimentales por el modelo propuesto.

Files

2300.pdf

Files (723.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:81d0784510099acbcfd0e9ff9c1af354
723.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقق من صحة نموذج لزج مرن لتحليل الهياكل الخرسانية الخاضعة لأحمال طويلة الأجل
Translated title (English)
Validation of a viscoelastic model for analysis of concrete structures subjected to long-term loads
Translated title (French)
Validation d'un modèle viscoélastique pour l'analyse de structures en béton soumises à des charges de longue durée
Translated title (Spanish)
Validación de un modelo viscoelástico para el análisis de estructuras de hormigón sometidas a cargas a largo plazo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3119255383
DOI
10.14808/sci.plena.2020.073301

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil