Análisis mecomecánico de la fisuración del hormigón sometido a la acción de altas temperaturas

Abstract

Un modelo meso estructural 2D empleado inicialmente en el análisis mecánico del hormigón bajo altas temperaturas, es extendido en este trabajo a un análisis 3D y a un análisis termo-mecánico acoplado más complejo. El material se considera como un compuesto de dos fases, con diferentes leyes de expansión térmica para los áridos y para la matriz y donde cada línea de la malla de EF (o superficie en 3D) representa un potencial camino de fisuración. La distribución de temperatura en toda la muestra a lo largo del tiempo se obtiene mediante un análisis separado de difusión térmica. El incremento de temperaturas para cada punto de la malla combinado con una ley de expansión térmica para cada fase componente conduce a una deformación térmica diferenciada en cada fase, que posteriormente es introducida en el modelo mecánico. Por un lado, se presentan resultados 2D y 3D del análisis termo-mecánico desacoplado, y por otro lado, se incluyen resultados de un análisis acoplado 2D, donde a medida que el estado de tensiones inducido por la carga térmica da lugar a un desprendimiento del material por “spalling”, se produce un cambio en las condiciones de borde del problema térmico. Algunos de los resultados obtenidos en las simulaciones numéricas 2D y 3D de este trabajo se comparan con resultados experimentales publicados en la bibliografía.