PPGECI - Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil

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Navegando PPGECI - Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil por Autor "Flórez-López, Julio"

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    Formulação termodinâmica do acoplamento corrosão-fissuração em estruturas de concreto armado
    (2019-12-17) Brant, Carlos Alberto Caldeira; Flórez-López, Julio
    O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático para o acoplamento da corrosão, fissuração e plasticidade em análises de estruturas de concreto armado. Para isso, é levado em consideração a corrosão devido a presença de íons cloretos no concreto que desencadeia a diminuição da seção transversal das barras de aço e a penalização da tensão de escoamento. Para modelagem do comportamento estrutural, esta pesquisa baseia-se na teoria do dano concentrado que permite cálculos inelásticos de estruturas. Como fundamentação teórica para o modelo matemático proposto são utilizados alguns conceitos e leis da termodinâmica de sólidos. Essa teoria clássica é, primeiramente, adaptada a estruturas tipo pórticos – termodinâmica de pórticos –. Essa termodinâmica, por sua vez, é validada com modelos matemáticos auxiliares já consolidados na literatura: modelo elástico, modelo elastoplástico com encruamento cinemático linear, modelo com dano frágil e modelo elastoplástico com encruamento cinemático que contém dano. O modelo proposto neste trabalho é denominado elastoplástico com encruamento cinemático, dano e corrosão, sendo que as variáveis internas utilizadas são rotação plástica, nível de dano e nível de corrosão. O modelo desenvolvido foi utilizado para simulação de uma laje maciça e de um pórtico de concreto armado. Em ambas as estruturas, pôde-se notar que a evolução da corrosão no tempo causa incrementos da fissuração, gerando a plastificação da seção transversal mais solicitada. Verifica-se que o processo corrosivo foi acelerado por causa da evolução do dano. Isso provoca a diminuição da vida útil da estrutura, com o surgimento de um nível de dano crítico e/ou de uma primeira rótula plástica em um tempo inferior ao esperado. Assim, como principal contribuição, o modelo desenvolvido serve de ferramenta na estimativa do tempo de colapso estrutural.