Comportamiento del Hormigón bajo Cargas Dinámicas

Abstract

En la actualidad, existen numerosos trabajos experimentales y numéricos relacionados al estudio de materiales cohesivo friccionales para distintos estados de carga. En particular, las cargas dinámicas, como explosiones o impacto, han recibido especial interés en los últimos años. Esto se debe a la ocurrencia de eventos accidentales e intencionales, en los cuales las estructuras se ven sometidas a acciones extremas no convencionales (que generan elevadas presiones y altas velocidades de deformación). Desde el punto de vista experimental, los ensayos uniaxiales dinámicos en hormigón, tanto a tracción como a compresión, permiten demostrar la influencia de la velocidad de deformación en la respuesta del material. Cuando el material está sometido a cargas con velocidades de deformación superiores a 1 s-1, cambian las propiedades tanto elásticas como inelásticas. Por otra parte, para estados de compresión, el comportamiento del hormigón presenta una importante sensibilidad al confinamiento, observándose un crecimiento de la resistencia máxima a medida que se incrementa la presión. En el caso de ensayos dinámicos, este confinamiento tiene un carácter estructural y está originado por efecto del confinamiento inercial lateral. Se presenta en este trabajo un modelo elasto-viscoplástico de tipo fenomenológico adecuado para el análisis del comportamiento del hormigón bajo cargas dinámicas. El modelo permite el cierre de la superficie de fluencia sobre el eje hidrostático, a través de una función de cierre (cap) dependiente de la deformación volumétrica plástica, a fin de considerar el efecto del confinamiento. Además, tiene en cuenta el efecto de la velocidad de deformación a través de la teoría viscoplástica de Perzyna.
Con este modelo se estudian numéricamente distintos elementos sometidos a cargas dinámicas de compresión, compresión con confinamiento y flexión y se comparan los resultados con resultados experimentales presentes en la bibliografía.