ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DO CONCRETO UTILIZANDO O LDEM NO AMBIENTE ABAQUS

Resumo

i) Introdução: Este trabalho tem como objetivo analisar o modelo de falha e a resistência do concreto submetido a diferentes ensaios de tração. Para isto, foram realizadas simulações numéricas dos ensaios experimentais de tração empregando o método dos elementos discretos formado por barras (LDEM), aplicado no software comercial Abaqus/Explicit. ii) Objetivo(s): Aplicar o LDEM combinado com o Método dos Elementos Finitos (MEF) para análise dos efeitos de tração em corpos de prova de concreto; simular as diferentes condições e geometria das amostras no ambiente Abaqus; analisar o modelo de falha dos corpos de prova simulados e relacionar os resultados obtidos através das simulações numéricas com os resultados experimentais publicados anteriormente. iii) Material e métodos: Os parâmetros de entrada para os modelos utilizados nos testes foram obtidos através de ensaios experimentais. Inicialmente foi realizada a simulação para compressão axial em cilindros de concreto com diâmetro de 100 mm e altura de 200 mm para calibrar o modelo. Foi utilizado um material com propriedades variáveis, seguindo uma distribuição de probabilidades tipo Weibull. Então foram simulados ensaios de tração direta, tração por compressão diametral e tração na flexão. Os corpos de prova utilizados foram, respectivamente, prismáticos de 25 x 100 x 400 mm, cilíndricos de 100 mm de diâmetro e 200 mm de altura e prismáticos de 100 x 100 x 400 mm. iv) Resultados e discussão: Os resultados numéricos apresentaram grande concordância com os estudos experimentais, tanto na forma de ruptura quanto nas resistências obtidas. Com este modelo foi possível estudar como atuam os mecanismos de ruptura no concreto submetido a diferentes esforços de tração. v) Conclusão: Analisando os resultados dos três ensaios simulados, pode-se perceber que dois deles, tração direta e tração por compressão diametral, conseguiram representar fielmente o que ocorre nos ensaios experimentais, tanto no modelo de ruptura quanto na tensão máxima suportada pelas amostras. Já para a simulação de tração na flexão apenas o formato da ruptura seguiu o esperado. Nesse último ensaio a tensão de ruptura foi muito mais elevada do que a encontrada no ensaio experimental, necessitando-se assim fazer um pequeno ajuste das propriedades utilizadas nesta simulação.