Un modelo tridimensional para el análisis de hormigón estructural bajo carga estática creciente hasta la rotura

Abstract

Este artículo presenta un modelo numérico para el análisis no lineal de estructuras de hormigón bajo carga estática creciente hasta la rotura, cuyas principales características son las siguientes: discretización por elementos finitos tridimensionales, ecuaciones constitutivas frágiles para el hormigón, representación distribuida de la fisuración y proceso incremental de carga y fisuración. A continuación, se analizan tres elementos estructurales de comportamiento experimental conocido. Los análisis de un prisma de hormigón en masa con rotura frágil y de una -viga de hormigón armado con rotura por flexión muestran que las predicciones de carga de rotura son moderadamente sensibles al elemento finito y a la malla adoptados. Finalmente, las predicciones para una viga de hormigón armado con rotura por cortante muestran que los resultados pueden ser muy sensibles al criterio de actualización de propiedades del método iterativo, bien por falta de convergencia o por propagación de mecanismos espurios.

This paper presents a numerical model for the non-linear analysis of concrete structures under monotonic loading up to failure, the main features of which are as follows: threedimensional finite element modelling, brittle constitutive law for concrete, smeared modelling of cracking and incremental loading and cracking procedure. Three different structural elements of known experimental performance are analysed. The analyses of a plain concrete prism exhibiting a brittle failure and a reinforced concrete beam failing in flexure show that the predictions of ultiinate loads are rather insensitive to the adopted finite element mesh. Finally, the predictions for a reinforced concrete beam failing in shear show that the results may be very sensitive to the updating strategy of the iterative procedure due to lack of convergence or to divergence caused by propagation of spurious mechanisms.