Análise de propagação de fissuras por fadiga em concreto pelo MEF mediante a mecânica do dano contínuo

Abstract

Agradeço primeiramente a Deus que tem sempre iluminado meus passos ao longo de todos estes anos. Ao professor Osvaldo Luis Manzoli pela dedicação e excelente orientação ao longo deste trabalho e também por sua sincera amizade. Ao professor Wilson Sérgio Venturini pelo auxílio concedido na realização deste trabalho. Aos professores e funcionários do Departamento de Estruturas da EESC-USP que colaboraram, de forma direta ou indireta, a fim de que este trabalho pudesse ser realizado. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo indispensável apoio financeiro. A todos os meus queridos amigos que fizeram esta etapa menos árdua pelos bons momentos que passamos juntos, em especial Alexandre,

Desenvolvimento de modelos numéricos para análise de problemas de interação de domínios bidimensionais

“…Utilizando-se tais modelos, alguns trabalhos de mestrado e doutorado já foram desenvolvidos na EESC e na Escola Politécnica da USP: (Alvares, 1993), (Alvares, 1999), (Pituba, 2003), (Pituba, 1998), (Gonçalves, 2003), (Balbo, 1998), (Driemeier, 1995), (Driemeier, 1999), (Botta, 1998) e (Bussamra, 1993). Será utilizado, também neste trabalho, o modelo de dano local bidissipativo (Comi ;Perego, 2000), onde o sólido terá comportamento e patamares de danificação diferentes na tração e na compressão, como ocorre na realidade no concreto.…”

Estudo numérico-experimental da fadiga em concretos submetidos a compressão cíclica: proposição de um modelo de dano acumulado

“…Os modelos discretos consideram que o meio é descontínuo desde o surgimento da fissura (em nível microscópico), e são baseados na mecânica da fratura (PAAS; SCHREURS; BREKELMANS, 1993). Os modelos contínuos descrevem o meio de forma contínua, tendo como base relações constitutivas entre a tensão e a deformação (GONÇALVES, 2003). Estes modelos são determinados via mecânica do dano contínuo, considerando efeitos da deterioração do material em nível macroscópico.…”

“…No Brasil, por exemplo, as pesquisas referentes aos efeitos de cargas cíclicas são prioritariamente desenvolvidas considerando a fadiga por flexão em vigas ou compressão e flexão em pavimentos de concreto, sendo a maioria dos trabalhos de cunho numérico ou teóriconumérico (SCHAFFER, 2002;GONÇALVES, 2003;SILVAFILHO, 2005;MENEGHETTI, 2007;BARONI, 2010;JUNGES et al, 2017;MASCARENHAS;CARVALHO, 2019). No que diz respeito aos estudos experimentais, são encontrados quatro trabalhos (CERVO, 2004;CHAMON, 2006;MEDEIROS, 2012;CANDIDO et al, 2018), sendo que a maioria, com exceção de Medeiros (2012), tratam da fadiga por flexão.…”

“…No entanto, quando variações apreciáveis na carga ocorrem, a fadiga é um dos prováveis fenômenos associados à ruptura. Gonçalves (2003) descreve que a fadiga é a diminuição gradual da resistência de um material devido a ação de solicitações cíclicas, onde o elemento experimenta uma redução de sua rigidez.…”

“…Além disto, o autor comenta que o mecanismo de deterioração do material é o mesmo, independente do modo de solicitação, isto é, por tração pura, compressão ou flexão, por exemplo. Há de se destacar que as solicitações podem ser combinadas por diferentes modos e, de acordo com as características destas combinações de solicitações simultâneas, se obtêm respostas diferentes no comportamento do material à fadiga (GONÇALVES, 2003).…”