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NEVES, Júlia Barbosa; LIMA, José Mário Feitosa; LIMA, Paulo Roberto Lopes. Método das Diferenças Finitas Energéticas para simulação do comportamento sob flexão do concreto reforçado com fibras de aço. Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural, Passo Fundo, v. 10, n. 2, p. 31-55, jul./dez. 2013.
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Resumo

Apesar do uso cada vez mais frequente de fibras de aço em elementos estruturais deconcreto armado, ainda é incipiente o desenvolvimento de modelos teóricos ou computacionaisque possam ser utilizados para o dimensionamento e análise desses elementos.A adição de fibras de aço altera o comportamento tensão-deformação do concreto,tanto na compressão quanto na tração, sendo que, neste último caso, o material mantémuma tensão residual pós-fissuração, mesmo a grandes deformações. Portanto,torna-se necessário a utilização de diagramas tensão-deformação diferenciados queincorporem a contribuição das fibras de aço para prever mais acuradamente o comportamentoestrutural de elementos constituídos desse material. No presente trabalhoé apresentada uma formulação variacional com base no Método das DiferençasFinitas Energéticas (MDFE) para a previsão do comportamento à flexão de vigas deconcreto armado, combinando a teoria clássica de laminados (TCL) com um modelode dano aplicado ao concreto. A validação da proposta é feita com base em resultadoscarga-deslocamento, experimentais e teóricos, encontrados na literatura para vigasde concreto reforçadas com três teores de reforço em fibras de aço.

Abstract

The use of steel fibers as reinforcement of structural concrete had increased inrecent years, however the development of theoretical or computational models is stillincipient. The addition of steel fibers modifying stress-strain behavior of the concretein both compression and tension, and, in the latter case, the material retains a residualstress after cracking, even at high deformations. Therefore, it becomes necessary to usedifferent stress-strain diagrams incorporating the contribution of steel fibers to moreaccurately predict the structural behavior of these elements. In this paper we presenta variational formulation based on the Energy Finite Difference Method for predictingthe flexural behavior of steel fiber reinforced concrete beams, combining the classicaltheory of laminates (TCL) with a damage model. The validation of the proposal is basedon experimental and theoretical load-displacement curves found in the literature forreinforced concrete beams with three levels of reinforcing steel fibers.
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