Estudo numérico e experimental da distribuição das fibras de aço em vigas de UHPFRC (2019)
- Authors:
- Autor USP: OLIVEIRA, CAROLINE OLIVEIRA E - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SET
- Subjects: IMAGEM; CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; VIGAS
- Keywords: Fibras; Elementos discretos embutidos
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O concreto de ultra-alto desempenho (UHPC, sigla em inglês) é um material que apresenta alta resistência à compressão e durabilidade. Quando reforçado com fibras de aço (UHPFRC, sigla em inglês), passa a exibir um comportamento dúctil, alta resistência à tração e à flexão. A distribuição das fibras influencia significativamente o comportamento mecânico e estrutural desse material, sendo fundamental considerá-la nos estudos experimentais e numéricos. Entretanto, experimentalmente, há poucas investigações sobre a distribuição das fibras em elementos estruturais de UHPFRC, e, numericamente, a maioria dos modelos consideram-no homogêneo, o que impossibilita representar adequadamente tal distribuição. Nesse sentido, esta pesquisa objetiva investigar experimentalmente a influência das fibras e propor um modelo numérico em elementos finitos para o UHPFRC com fibras discretizadas e embutidas na matriz. Na etapa experimental, foram realizados ensaios de caracterização do UHPC e UHPFRC (1% e 2% de fibras) e de flexão em cinco vigas produzidas a partir desses concretos, cujos resultados confirmaram melhor desempenho ao UHPFRC (tanto no âmbito material quanto no estrutural). Além disso, foi realizada a análise de imagem por fotografia de alta resolução nas vigas de UHPFRC, que revelaram uma orientação preferencial das fibras. Numericamente, para possibilitar a representação da distribuição das fibras, visando a um menor custo computacional, elas foram discretizadas como elementos de treliça embutidos nos elementos que modelam a matriz (aderência perfeita). Assim, o deslizamento relativo da interface fibra/matriz foi representado no modelo constitutivo das fibras, por meio de uma lei tensão-deformação equivalente baseada no comportamento de arrancamento da fibra. A validação dessa estratégia numérica foi realizada modelando e simulando no ABAQUS os ensaios de caracterização (tração uniaxial e flexão a trêspontos) de flexão das vigas realizados experimentalmente. De modo geral, os resultados numéricos indicaram uma boa correlação com os resultados experimentais. Contudo, algumas sugestões foram propostas a fim de aprimorar o modelo numérico proposto.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 02.12.2019
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ABNT
OLIVEIRA, Caroline Oliveira e. Estudo numérico e experimental da distribuição das fibras de aço em vigas de UHPFRC. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-07022020-134801/. Acesso em: 27 jan. 2026. -
APA
Oliveira, C. O. e. (2019). Estudo numérico e experimental da distribuição das fibras de aço em vigas de UHPFRC (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-07022020-134801/ -
NLM
Oliveira CO e. Estudo numérico e experimental da distribuição das fibras de aço em vigas de UHPFRC [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-07022020-134801/ -
Vancouver
Oliveira CO e. Estudo numérico e experimental da distribuição das fibras de aço em vigas de UHPFRC [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-07022020-134801/
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