Análisis de fenómenos de localización de deformaciones en materiales cohesivo-friccionales

Abstract

En los últimos años ha crecido fuertemente el interés en la caracterización y modelizacion de materiales cuyo comportamiento mecánico incluye una fase de reblandecimiento en las etapas próximas a la rotura. En muchos casos, dicho reblandecimiento está asociado a la interacción entre los componentes microestructurales del material, que genera estados de deformación no homogéneos con una localización de las deformaciones en bandas de pequeño espesor. El objeto del presente trabajo es contribuir al análisis por métodos numéricos del fenómeno de localización de deformaciones en materiales cohesivofriccionales. Se dedica especial atención al hormigón en masa y, de manera particular, a la caracterización y modelizacion de su comportamiento en compresión uniaxial. Con ese objetivo se exponen primero los requisitos matemáticos para que ocurra dicha localización, así como sus implicaciones físicas. A continuación se consideran brevemente las distintas aproximaciones propuestas para resolver el problema numérico, con especial énfasis en la utilización y comparación de elementos finitos mejorados con campos de deformaciones supuestas. Por último, se desarrolla un modelo de mezclas para representar el comportamiento del hormigón en masa. Este modelo tiene en cuenta dos fases: el árido, representado por un material elastoplástico, y el mortero, considerado como un material elasto-fisurable. La aplicación del modelo desarrollado a problemas concretos reproduce adecuadamente la iniciación y desarrollo de las bandas de localización observadas en ensayos de compresión uniaxial.