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This work presents one and two-dimensional numerical analyses using isotropic and anisotropic damage models for the concrete in order to discuss the
advantages of these modeling. Initially, it is shortly described the damage model proposed by Mazars. This constitutive model assumes the concrete as
isotropic and elastic material, where locally the damage is due to extensions. On the other hand, the damage model proposed by Pituba, the material
is assumed as initial elastic isotropic medium presenting anisotropy, plastic strains and bimodular response (distinct elastic responses whether tension
or compression stress states prevail) induced by the damage. To take into account for bimodularity two damage tensors governing the rigidity in tension
and compression regimes, respectively, are introduced. Damage activation is expressed by two criteria indicating the initial and further evolution of dam-
age. Soon after, the models are used in numerical analyses of the mechanical behavior of reinforced concrete structures. Accordingly with comparison
of the obtained responses, considerations about the application of the isotropic and anisotropic damage models are presented for 1D and 2D reinforced
concrete structures modeling as well as the potentialities of the simplified versions of damage models applied in situations of structural engineering.
Keywords
: damage mechanics, reinforced concrete, constitutive model.
Este artigo apresenta análises uni e bidimensionais utilizando modelos de dano isótropo e anisótropo para o concreto com o objetivo de discutir
sobre as vantagens deste tipo de modelagem. Inicialmente, o modelo de dano proposto por Mazars é brevemente descrito, onde o mesmo con-
sidera o concreto como meio isótropo e elástico, sendo a danificação decorrente de extensões em nível local. Por outro lado, o modelo proposto
por Pituba admite o concreto como meio inicialmente isótropo e que passa a apresentar deformações plásticas, bimodularidade e anisotropia in-
duzidas pelo dano. Para levar em conta a bimodularidade, dois tensores de dano governando a rigidez em tração e em compressão são introduzi-
dos. Em seguida, os modelos constitutivos são utilizados em análises numéricas do comportamento mecânico de estruturas em concreto armado.
De acordo com as respostas obtidas, discutem-se algumas considerações sobre a aplicabilidade de modelos de dano isótropos e anisótropos na
modelagem de estruturas em concreto armado no âmbito de análises uni e bidimensionais, assim como são apresentadas as potencialidades de
aplicação de versões simplificadas de modelos de dano em situações da Engenharia Estrutural.
Palavras-chave:
mecânica do dano, concreto armado, modelo constitutivo.
Simplified damage models applied in the numerical
analysis of reinforced concrete structures
Sobre o emprego de modelos simplificados de dano
na análise de estruturas em concreto armado
J. J. C. PITUBA
a
julio.pituba@pq.cnpq.br
M. M. S. LACERDA
b
maiza_mz@hotmail.com
a
Civil Engineering Department, Federal University of Goias, Av. Dr. Lamartine Pinto de Avelar, 1120, 75740-020, Catalão, Goiás, Brasil.
E-mail: julio.pituba@pq.cnpq.br
b
Civil Engineering Department, Federal University of Goias, Av. Dr. Lamartine Pinto de Avelar, 1120, 75740-020, Catalão, Goiás, Brasil.
E-mail: maiza_mz@hotmail.com)
Received: 26 May 2011 • Accepted: 21 Oct 2011 • Available Online: 01 Feb 2012
Abstract
Resumo
Volume 5, Number 1 (February, 2012) p. 26-37 • ISSN 1983-4195
© 2012 IBRACON