O presente trabalho visa o aperfeiçoamento dos modelos numéricos para análise do comportamento de barragens de betão ao longo do tempo, tendo em conta a fissuração.
Apresenta-se um modelo constitutivo viscoelástico associado a uma formulação de dano com enfraquecimento, que permite estudar o processo de aparecimento e evolução da fissuração ao longo do tempo em barragens de betão. Trata-se de um modelo adequado para: i) estudos de interpretação do comportamento observado ao longo do tempo; ii) estudos de previsão do comportamento; iii) avaliação das condições de segurança (para cenários de incidente ou acidente), tendo em conta a evolução no tempo do estado de deterioração. Este modelo permite representar os aspectos determinantes no processo de iniciação e progressão da fissuração, nomeadamente: i) a degradação de rigidez do material (dano interno) e o enfraquecimento (consideram-se duas variáveis escalares de dano, independentes: uma para a compressão e outra para a tracção); ii) a influência dos ciclos de descarga-recarga no aumento do dano interno do material; iii) a acumulação de extensões irreversíveis, não só em compressão mas também em tracção (fecho incompleto de fendas); e iv) a ocorrência de dano e de eventuais roturas devido ao aumento das extensões por fluência. A viscoelasticidade é introduzida com base numa formulação incremental recursiva, obtida através de uma aproximação em somatório de Dirichlet da função de fluência (cadeia de Kelvin). Para a função de fluência adopta-se uma expressão recentemente desenvolvida com base na Teoria da Solidificação.
[Resumido]
1. Modelação do comportamento instantâneo do betão
1.1. Introdução
1.2. Comportamento do betão sob cargas de curta duração
1.3. Fundamentos de termodinâmica para formulação de modelos constitutivos
1.4. Plasticidade
1.5. Danos
1.6. Fractura
1.7. Modelo de dano adoptado
1.8. Conclusão
2. Modelação do comportamento diferido do betão
2.1. Introdução
2.2. Comportamento viscoelástico do betão
2.3. Equação constitutiva da viscoelasticidade com maturação
2.4. Formulações incrementais para análise estrutural em regime viscoelástico
2.5. Identificação dos coeficientes dos somatórios de Dirichlet
2.6. Teoria da solidificação
2.7. Expressões para a função de fluência do betão
2.8. Efeitos do tempo na rotura do betão
2.9. Modelo proposto para análise conjunta da viscoelasticidade e do dano
2.10. Conclusão
Sérgio Oliveira
Doutor em Engenharia Civil, Investigador Auxiliar do Departamento de Barragens