Modelagem computacional do processo de danificação do concreto em mesoescala

Resumo

O concreto é um material amplamente empregado na indústria da Construção Civil, o que justifica a realização de estudos para entender de forma mais precisa o seu comportamento. Nesse contexto, o presente trabalho trata da determinação do comportamento constitutivo do concreto por meio de uma abordagem baseada em homogeneização computacional. O objetivo principal é avaliar em maiores detalhes o efeito da heterogeneidade do concreto considerando o processo de danificação da matriz na mesoescala do material. Uma etapa importante consiste na implementação do modelo de Mazars, que é baseado em conceitos da Mecânica do Dano Contínuo e permite capturar o processo de microfissuração da matriz. Deste modo, o modelo de Mazars é implementado e validado em um código computacional para análises com elementos finitos. Posteriormente, estuda-se o efeito das heterogeneidades na mesoescala do concreto considerando o conceito de Elemento de Volume Representativo (EVR). O comportamento constitutivo macroscópico ou homogeneizado é obtido através da implementação de um procedimento de homogeneização computacional, em que o EVR é simulado numericamente com elementos finitos. O modelo de dano foi validado e o processo de homogeneização levou a resultados próximos da referência utilizada. Portanto essa abordagem pode ser utilizada para o desenvolvimento e uso de concretos com propriedades inelásticas específicas.