Contenido Mecánica de la fractura aplicada al hormigón. Conceptos, análisis experimental y modelos numéricos

El comportamiento de una estructura de hormigón está caracterizado en mayor o menor medida por la fisuración del material una vez superada su resistencia a la tracción, por lo que la aplicación de la mecánica de la fractura permite la realización de determinados análisis inabordables con las teorías clásicas. En este libro se realiza una descripción de los distintos modelos de mecánica de la fractura de aplicación a materiales cuasi-frágiles, se aborda el efecto tamaño en el hormigón y se analiza el comportamiento en fractura de hormigones de altas prestaciones reforzados con fibras. Asimismo, se muestran distintos modelos numéricos de elementos finitos basados en la mecánica de la fractura del hormigón, su aplicación mediante programas de propósito general y los procedimientos experimentales de obtención de los parámetros de definición de los distintos modelos.

INDICE:

1 Comportamiento en fractura del hormigón. Conceptos previos
    1.1 Comportamiento del hormigón en tracción
    1.2 Conceptos previos de mecánica de la fractura elástica y lineal
        1.2.1 Teoría de Griffith
        1.2.2 Teoría de Irwin
        1.2.3 Modelo de fisura cohesiva de Barenblatt

2 Propiedades de fractura del hormigón
    2.1 Aplicación de la MFEL al hormigón estructural
    2.2 Energía de fractura
    2.3 Resistencia a tracción y módulo de deformación longitudinal
    2.4 Longitud característica
    2.5 Fragilidad

3 Necesidad de aplicación de la MF al hormigón estructural
    3.1 Necesidad energética para el crecimiento de grieta
    3.2 Objetividad de los cálculos
    3.3 Ausencia de plastificación
    3.4 Capacidad de absorción de energía y ductilidad
    3.5 Efecto tamaño

4 Aplicaciones de la MF al estudio del comportamiento del hormigón
    4.1 Aplicación a hormigones de altas prestaciones
        4.1.1 Hormigones de alta resistencia
        4.1.2 Hormigones de alta ductilidad
        4.1.3 Hormigones reforzados con fibras
    4.2 Aplicación de modelos cohesivos mediante el método de los elementos finitos

5 Ensayos para la determinación de parámetros de fractura en hormigón
    5.1 Determinación de la energía de fractura
        5.1.1 Ensayo a flexión en tres puntos sobre probetas entalladas
        5.1.2 Ensayo de fractura mediante apertura por cuña
    5.2 Determinación de la resistencia a tracción
    5.3 Determinación del módulo de deformación longitudinal
    5.4 Obtención de un valor de la energía de fractura independiente del tamaño
        5.4.1 Efecto tamaño en la energía de fractura RILEM
        5.4.2 Modelo de energía de fractura local
            - Concepto de energía de fractura local
            - Formulación del modelo de energía de fractura local
            - Procedimiento experimental. Método simplificado
        5.4.3 Método de ajuste de la cola de curva P - Correcciones sobre el procedimiento RILEM
            - Ajuste de la cola de la curva
            - Procedimiento experimental

6 El efecto tamaño en el hormigón estructural
    6.1 Introducción. Conceptos previos
    6.2 Modelos de análisis del efecto tamaño en materiales cuasi-frágiles
    6.3 Modelo determinista. Ley de efecto tamaño de Bazant
        6.3.1 Obtención de la ley de efecto tamaño
        6.3.2 Ley universal de efecto tamaño Bazant
        6.3.3 Determinación experimental de la ley de efecto tamaño de Bazant

7 Modelos num. de análisis del comportamiento en fractura del hormigón
    7.1 Modelos de grieta discreta
    7.2 Modelos de fisuración continua
        7.2.1 Modelo de la banda fisurada
        7.2.2 Modelos de fisuración difusa
            - Estado multiaxial de tensiones
    7.3 Modelos basados en la mecánica del baño en medios continuos
    7.4 Modelos de redes y de partículas
    7.5 Modelos multiescala
    7.6 Modelos de grieta elástica equivalente
        7.6.1 Modelo de los dos parámetros de Jenq and Shah
            - Determinación de los parámetros del modelo de Jenq y Shah. Obtención de la profundidad de grieta elástica equivalente
        7.6.2 Modelo de la grieta efectiva (Nallathambi y Karihaloo)
    7.7 Otros modelos numéricos
        7.7.1 Modelos no locales
        7.7.2 Modelos de discontinuidad fuerte
        7.7.3 Modelos de microplanos

8 Análisis del comportamiento en fractura del hormigón usando el MEF
    8.1 Modelos de grieta discreta
        8.1.1 Introducción
        8.1.2 Modelo de grieta discreta mediante elementos cohesivos tipo muelle
    8.2 Modelos de fisuración difusa
    8.3 Modelos de daño
    8.4 Modelos para hormigón en ABAQUS
        8.4.1 Modelo de fisuración difusa en hormigón (Concrete smeared cracking)
            - Superficies de fallo
        8.4.2 Modelo de fisuración frágil (Brittle cracking)
        8.4.3 Modelo de daño plástico de hormigón (Concrete Damage Plasticity)
        8.4.4 Elementos cohesivos

9 Hormigones de altas prestaciones reforzados con fibras de polipropileno
    9.1 Hormigones de altas prestaciones
    9.2 Hormigones reforzados con fibras
        9.2.1 Hormigones reforzados con fibras metállicas
        9.2.2 Hormigones reforzados con fibras de materiales polímeros
            - Hormigones reforzados con fibras de polipropileno
    9.3 Comportamiento de fractura de HAP reforzados con fibras de polipropileno
        9.3.1 Descripcion de la campaña experimental
            - Tipos de hormigón analizados
            - Tipos de fibras empleadas
            - Ensayos
            - Geometría de las probetas
            - Resultados
Indice de Figuras
Indice de Tablas
Bibliografía