Uma Contribuição ao Entendimento do Efeito de Escala em Estruturas de Concreto

Abstract

Na engenharia civil, experimentos de laboratório são usados para estudar o comportamento de estruturas ou dos materiais de que estão compostas. Em muitas situações de interesse, as dimensões da estrutura são muito maiores que as de modelos passíveis de ensaio em laboratório. Por outro lado, modelos de comportamento estrutural que levem em conta tais efeitos de escala e de velocidade de deformação tem recebido grande atenção na literatura técnica. Corpos de prova especiais para ensaios de tração em cinco tamanhos diferentes foram ensaiadas até a ruptura por Van Vliet 1 . Ditos ensaios foram reproduzidos por simulação numérica com o Método dos Elementos Discretos, visando quantificar e posteriormente explicar o efeito de escala observado nos espécimens ensaiados. É considerada nos modelos a não-homogeneidade do concreto mediante a geração aleatória das suas propriedades mecânicas, a energia específica de fratura dentre elas. É utilizada uma versão melhorada de critérios constitutivos descritos anteriormente pelos autores (Riera e Rios)2 . Consegue-se reproduzir corretamente os resultados experimentais, assim como os modos de falha a forma da curva de descarga e a influência da escala. O estudo fornece evidência adicional sobre as causas do efeito de escala em estruturas de concreto, atribuída no presente trabalho à combinação do efeito derivado da mecânica de fratura com a não-homogeneidade do material (efeito Weibull).