Simulación Numérica de Elementos de Hormigón Armado Sometidos a Cargas Cíclicas Reversibles

La simulacion numerica de elementos de hormigon armado sometidos a cargas ciclicas esta cobrando importancia en la evaluacion de estructuras sometidas a acciones sismicas. Para poder reproducir la respuesta estructural y el dano asociado de estas estructuras se requiere modelar de forma precisa las deformaciones inelasticas que ocurren en rotulas plasticas. En este trabajo se compara la respuesta obtenida numericamente con dos tipos de modelos con la obtenida experimentalmente en un especimen de hormigon armado sometido a cargas ciclicas reversibles. El elemento de hormigon armado en estudio consiste en una viga articulada en sus extremos, de seccion trasversal rectangular de 10x20cm y 2.3m de luz. En la mitad de la luz se dispone un elemento rigido que simula la union a una columna. Una primera simulacion se realizo con elementos de barra y la seccion transversal se discretizo con un modelo de fibras. Para describir el comportamiento del hormigon y del acero se usaron modelos materiales uniaxiales. Se tuvo en cuenta el fenomeno de deslizamiento de la armadura longitudinal. Se realizo luego una simulacion mas detallada de la viga en estado plano de tension, con un programa de elementos finitos no lineal. El hormigon armado se modelo mediante la teoria de mezclas modificada para materiales anisotropos. Para el hormigon se utilizo el modelo de dano plastico modificado y para la armadura un modelo elastoplastico. Para la obtencion de los parametros intervinientes en estos modelos se utilizaron los resultados experimentales de ensayos de caracterizacion de los materiales. En el trabajo se describen los modelos materiales, la calibracion de los parametros intervinientes, los resultados de las simulaciones numericas de la viga y su comparacion con los resultados experimentales. En general, los modelos numericos utilizados presentan buen ajuste de la respuesta en terminos de rigidez inicial y energia disipada en cada ciclo de histeresis. La comparacion de los resultados de ambos modelos con los resultados experimentales permite identificar estrategias de simulacion mas adecuadas para elementos de ese tipo.