Simulación de la fractura del hormigón en modo mixto

Abstract

Este trabajo presenta un procedimiento de cálculo numérico para simular la fractura de materiales cuasifrágiles bajo tensiones de tracción y tensiones tangenciales (modo mixto I y II). Predice la trayectoria de la grieta o grietas. El modelo de rotura se basa en las hipótesis del modelo de la fisura cohesiva discreta,desarrollado para la rotura bajo solicitaciones de tracción (modo I). Establece el crecimiento de la grieta mediante la definición de una superficie de rotura similar a la superficie de plastificacón en plasticidad clásica y emplea la formulación de la plasticidad computacional no asociada. El modelo se ha incorporado a un código de elementos finitos comercial y se ha contrastado experimentalmente. Se presentan las predicciones de los ensayos de fractura en modo mixto de vigas de hormigón de varios tamaños desarrollados por los autores y de los ensayos desarrollados por Arrea e Ingraffea. Además se han simulado los resultados experimentales de una nueva geometría de ensayos de fractura en modo mixto: probetas compactas entalladas solicitadas a compresión asimétrica. En todos los casos se ha obtenido un buen ajuste y una adecuada convergencia numérica.