Simulación Termo-Mecánica Acoplada de la Fisuración en Hormigón a Edad Temprana con un Modelo Variacional del Tipo Phase-Field
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8326Palabras clave:
Edad temprana, Fractura, Variable de fase, Formulación energéticaResumen
Se deriva un modelo variacional phase-field de procesos termomecánicos de fisuración en el hormigón en edad temprana que integra los fenómenos de hidratación y envejecimiento durante la etapa de curado. La formulación propuesta define una solución discreta del problema termomecánico, que toma en consideración la producción de calor inducida por la hidratación del cemento y la evolución de las propiedades mecánicas del hormigón durante esta reacción. Se asume que la propagación químico-termomecánica de la fisura se obtiene de la evolución cuasi estática de los mínimos globales de un funcional energético de tipo mixto que tiene en cuenta la energía de deformación elástica, la energía de disipación asociada a la evolución de la variable phase–field de fisuración y la energía de disipación termoquímica. Se presentan resultados numéricos donde el proceso de hidratación del hormigón induce fisuración debido a los gradientes térmicos propios de la reacción exotérmica.
Citas
Briffaut M., Benboudjema F., Torrenti J., y Nahas G. Numerical analysis of the thermal active restrained shrinkage ring test to study the early age behavior of massive concrete structures. Engineering Structures, 33:1390–1401, 2011. https://doi.org/httpss://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.12.044.
Carlson D.E. Linear Thermoelasticity. Springer, 1973.
Faria R., Azenha M., y Figueiras J. Modelling of concrete at early ages: Aplication to an externally restrained slab. Cement and Concrete Composites, 28:572–585, 2006. Fremond M. Non–Smooth Thermomechanics. Springer, 2002.
Miehe C., Hofacker M., y Welschinger F. A phase field model for rateindependent crack propagation: robust algorithmic implementation based on operator splits. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 199:2765–2778, 2010.
Nguyen T.T., Waldmann D., y Bui T. Computational chemo-thermo-mechanical coupling phase-field model for complex fracture induced by earlu-age shrinkage and hydration heat in cement-based materials. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 348:1– 28, 2019a. https://doi.org/httpss://doi.org/10.1016/j.cma.2019.01.012.
Nguyen T.T., Waldmann D., y Bui T. Phase field simulation of early-age fracture in cementbased materials. International Journal of Solids and Structures, 191:157–172, 2019b. https://doi.org/httpss://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2019.12.003.
Ulm F.J. y Coussy O. Modeling of Thermochemomechanical couplings of concrete at early ages. Journal of Engineering Mechanics, 121:785–794, 1995. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1995)121:7(785).
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