Estruturas de concreto armado estão sujeitas à diversas formas de deterioração, sendo a principal delas a corrosão da armadura metálica que causam prejuízos sociais e econômicos, especialmente em regiões com alta agressividade ambiental. Diante disso, diversos países têm estudado a viabilidade de utilização de armaduras não metálicas, como as de polímeros reforçados com fibras (PRF). Nesse âmbito, o presente trabalho realizou um estudo teórico e numérico do comportamento de vigas de concreto armadas com barras de polímeros reforçados com fibras de vidro (PRFV), carbono (PRFC) e aramida (PRFA), em comparação com uma viga de concreto armada com barras de aço. Para um mesmo carregamento foi dimensionado a viga de concreto com barras de aço conforme a ABNT NBR 6118:2014, e as vigas de concreto armado com barras de PRF segundo o ACI 440.1R:2015. Em seguida, as mesmas foram simuladas numericamente no software ANSYS® para analisar as tensões, deformações e deslocamentos. Por fim, verificou-se que a viga com barras de aço demandou uma menor altura útil de projeto e a viga com barras de PRFC requisitou uma menor área de armaduras de combate à flexão. Nas simulações numéricas, todas as vigas apresentaram comportamento coerente de acordo com a ABNT NBR 6118:2014 e ACI 318:2011, tendo a viga composta por concreto e aço exibido respostas numéricas superiores em relação às demais. Em geral, as vigas armadas com PRF obtiveram resultados satisfatórios em comparação com a viga armada com barras de aço, onde a viga armada com PRFC atingiu os melhores resultados entre as vigas com barras de polímeros reforçados com fibras.
Nos últimos anos, houve um aumento na utilização de materiais hiperelásticos em estruturas, como por exemplo, polímeros vulcanizados ou naturais. Em virtude disso, torna-se relevante expandir o conhecimento quanto ao desempenho mecânico destes materiais por meio do desenvolvimento de modelos numéricos que simulem o seu comportamento e que sejam capazes de apresentar previsões mais realistas. Para materiais representados por modelos hiperelásticos, a consideração das não linearidades física e geométrica é mais adequada para representar o seu comportamento mecânico quando submetidos a grandes deformações. Desse modo, o presente trabalho objetiva a implementação de um código computacional, com o propósito de analisar e comparar o comportamento mecânico de treliças considerando a não linearidade física, descrita por modelos hiperelásticos, e a não linearidade geométrica utilizando a formulação posicional em elementos finitos. Foi utilizado o método do comprimento de arco de Riks-Wempner associado ao método iterativo de Newton-Rapshson para traçar caminhos de equilíbrio com fenômenos de snap-through e snap-back. Foram considerados os modelos hiperelásticos Neo-Hookean Nos últimos anos, houve um aumento na utilização de materiais hiperelásticos em estruturas, como por exemplo, polímeros vulcanizados ou naturais. Em virtude disso, torna-se relevante expandir o conhecimento quanto ao desempenho mecânico destes materiais por meio do desenvolvimento de modelos numéricos que simulem o seu comportamento e que sejam capazes de apresentar previsões mais realistas. Para materiais representados por modelos hiperelásticos, a consideração das não linearidades física e geométrica é mais adequada para representar o seu comportamento mecânico quando submetidos a grandes deformações. Desse modo, o presente trabalho objetiva a implementação de um código computacional, com o propósito de analisar e comparar o comportamento mecânico de treliças considerando a não linearidade física, descrita por modelos hiperelásticos, e a não linearidade geométrica utilizando a formulação posicional em elementos finitos. Foi utilizado o método do comprimento de arco de Riks-Wempner associado ao método iterativo de Newton-Rapshson para traçar caminhos de equilíbrio com fenômenos de snap-through e snap-back. Foram considerados os modelos hiperelásticos Neo-Hookean, de Mooney-Rivlin, Polinomial, de Yeoh, de Ogden e de Arruda-Boyce. A validação do programa implementado se deu por meio da comparação com soluções analíticas e resultados numéricos e experimentais de trabalhos científicos., de Mooney-Rivlin, Polinomial, de Yeoh, de Ogden e de Arruda-Boyce. A validação do programa implementado se deu por meio da comparação com soluções analíticas e resultados numéricos e experimentais de trabalhos científicos.
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