Modelización numérica del comportamiento constitutivo del daño local y global y su correlación con la evolución de las frecuencias naturales en estructuras de hormigón reforzado

Abstract

Esta tesis surge de la necesidad de establecer un método racional y práctico para identificar, a través del cambio de las frecuencias naturales , el daño en estructuras de hormigón armado. Por lo que se desarrolla un nuevo modelo constitutivo de daño diferenciado con dos variables internas de daño utilizando una única superficie de discontinuidad para tracción, compresión y cortante; asimismo, se plantea un procedimiento numérico para el cálculo de las frecuencias naturales con sus formas modales de vibración para diferentes estados de daño de estructuras de hormigón armado; se presenta una metodología para correlacionar daño global y frecuencias naturales . Esta tesis se desarrollará en el marco del análisis de estructuras y la mecánica computacional, particularmente, del análisis de materiales compuestos utilizando la teoría de mezclas serie/paralelo. Los resultados numéricos obtenidos se han comparado con resultados experimentales y numéricos obtenidos de la literatura, se ha observado buenos ajustes de los resultados

This thesis emerges from the need to establish a rational and smart method to estimate the global damage through changes on eigenfrequency of concrete structures. Therefore, a new constitutive damage model is developed with two scalar inner variables and using only one surface of discontinuity to traction, compression and shear. Additionally, a numerical process has been proposed to calculate eigenfrequencies and eigenvectors of concrete structure with different levels of damage. A methodology to correlation ship between global damage and changes on e1genfrequencies has been proposed. This thesis is based on structural analysis and computational mechanics and, particularly, on analysis of composite materials using serial/parallel mix theory. The numerical results obtained in this thesis is have been compared with experimental and numerical results obtained of literature, and can be seen a good fit.