Banca de QUALIFICAÇÃO: ANTONIA KARLA DA SILVA CRUZ

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ANTONIA KARLA DA SILVA CRUZ
DATA : 28/05/2026
HORA: 09:30
LOCAL: https://meet.google.com/uey-fdfu-svb
TÍTULO:

MODELO BIDIMENSIONAL DE DANO CONCENTRADO EM TRAÇÃO E COMPRESSÃO PARA ELEMENTOS DE CONCRETO

PALAVRAS-CHAVES:

Mecânica do Dano Concentrado Expandida; localização de deformações; dano em tração e compressão; independência de malha; elementos finitos.

PÁGINAS: 82
RESUMO:

A não linearidade física é inerente a materiais amplamente utilizados na engenharia civil, como o concreto e metais, decorrente de processos irreversíveis que ocorrem em sua microestrutura. Entre as teorias que consideram os fenômenos fisicamente não lineares destacam-se a teoria da plasticidade, a mecânica da fratura e mecânica do dano contínuo. Embora apresentem relevantes contribuições à análise estrutural, as abordagens citadas apresentam alguns desafios práticos, por exemplo, a plasticidade encontra dificuldade na descrição do regime pós-pico, a mecânica da fratura exige a definição prévia de fissuras, e a mecânica do dano contínuo pode conduzir a infinidades de soluções quando ocorre a concentração de deformações em faixas estreitas dos materiais, fenômeno que caracteriza a localização de deformações. Alternativamente, a teoria do dano concentrado tem mostrado êxito na análise desse fenômeno. Nessa abordagem, admite-se que o dano é concentrado em banda de localização situada na extremidade do elemento, cuja espessura, inicialmente nula, evolui ao longo da análise, enquanto o restante do elemento permanece elástico. A dependência da malha é contornada pela reformulação da hipótese em equivalência em deformações, adotando-se o alongamento como nova variável cinemática. O alongamento total é então decomposto em uma parcela elástica e outra associada à banda de localização, esta última equivalente ao deslocamento de abertura de fissura. Posteriormente, esses conceitos foram estendidos para meios bidimensionais com a formulação da mecânica do dano concentrado expandida (MDCX), baseada em um elemento finito para análise de chapas. Na MDCX, o campo de deformações generalizadas é representado em função de alongamentos de uma treliça equivalente composta por cinco barras, denominadas extensômetros numéricos, que conectam os vértices de um elemento quadrilateral. Nessa abordagem, o dano é concentrado em bandas perpendiculares ao elemento finito, permitindo obter respostas objetivas na análise da localização de deformações em chapas com modo I de falha. Avanços recentes passaram a considerar a influência de tensões compressivas na evolução da espessura das bandas, incorporando a degradação de materiais quase frágeis por meio da tensão normal paralela à banda. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo bidimensional de dano concentrado em tração e compressão no âmbito da MDCX. A metodologia baseia-se na implementação numérica do elemento finito quadrilateral da MDCX, mantendo-se sua formulação original e modificando-se as leis de evolução do dano. Para isso, são consideradas diferentes leis associadas aos estados locais de tração e compressão. Para tração, adota-se uma lei de dano não linear, enquanto, para compressão, propõe-se uma lei linear, assumindo-se a hipótese de incompressibilidade local na banda de localização. Essa hipótese permite representar a interação entre o mecanismo de tração e compressão por meio dos alongamentos associados às bandas. Nesta etapa do trabalho, foi implementada a lei de dano não linear para o modo I, com o objetivo de estabelecer a base da formulação numérica e permitir sua validação inicial. Uma vez estabelecida essa base, a etapa subsequente consiste em incorporar uma lei de evolução de dano linear para compressão. Essa formulação, associada à hipótese de incompressibilidade local na banda de localização, permitirá representar de forma acoplada os mecanismos de dano em tração e compressão. Para validar a base da formulação numérica foram realizadas simulações de uma chapa em forma de L, uma abóbada de alvenaria histórica não reforçada, e um segmento de túnel de concreto reforçado com fibras. Os resultados preliminares indicam boa concordância com dados experimentais, tanto em termos da resposta força versus deslocamento quanto na previsão dos padrões de fissuração.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - ***.485.254-** - DAVID LEONARDO NASCIMENTO DE FIGUEIREDO AMORIM - UFS
Interno(a) - 1837162 - ROMILDO DOS SANTOS ESCARPINI FILHO
Externo(a) à Instituição - GUSTAVO DE MIRANDA SALEME GIDRÃO - UTFPR