Tesis doctoral de Juan Navarro Gregori
La gran mayoría de estructuras de hormigón armado compuestas por elementos lineales desarrolla esfuerzos combinados que incluyen el esfuerzo cortante. Además, algunos colapsos estructurales han sido debidos a situaciones de acoplamiento de esfuerzos que han llevado a la estructura a un fallo frágil a cortante. Por ello, resulta necesario disponer de modelos de análisis de elementos lineales que incluyan el efecto del esfuerzo cortante correctamente. el análisis y el dimensionamiento de las estructuras de hormigón armado se ha realizado tradicionalmente tratando por separado los esfuerzos aplicados. En la actualidad, existen pocos modelos unidimensionales de análisis no lineal que capten adecuadamente el efecto que produce el esfuerzo cortante. La fisuración diagonal, la transmisión del cortante a través de la armadura transversal o la zona no fisurada, y el fallo final del elemento, son aspectos que un modelo de cortante debe incluir eficazmente. el objetivo general de esta tesis doctoral es el de modelizar el comportamiento resistente de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante. Se presenta un modelo teórico que considera simultáneamente los esfuerzos axil, flector y cortante. Se propone una nueva hipótesis cinemática para el comportamiento seccional que permite estudiar el efecto de acoplamiento entre las tensiones normales y tangenciales. Esta nueva hipótesis recibe el nombre de hipótesis de corrección de cortante, por ser el término dependiente del esfuerzo cortante el que se corrige. la hipótesis de corrección de cortante incluye una función de interpolación general, que configura el denominado modelo general de corrección de cortante. Además, se plantea otra función de interpolación más sencilla. De este modo, y empleando tan solo tres parámetros, se define una función de interpolación que configura el denominado modelo parábola-recta de corrección de cortante. Se implementa este nuevo comportamiento cinemático en un elemento finito 1d y se sigue el método de la rigidez. se hace una incursión en el caso tridimensional y se constata que para algunas combinaciones de esfuerzos se obtienen resultados satisfactorios sin necesidad de recurrir a hipótesis cinemáticas refinadas. la ecuación constitutiva adoptada en el modelo teórico de corrección de cortante está basada en las hipótesis fundamentales del modified compression field theory. una vez definido el modelo general de corrección de cortante, se valida empleando estructuras sencillas compuestas de material elástico y lineal, de las cuales se conocen las soluciones teóricas exactas. Además, se valida el modelo utilizando material elastoplástico, de características asimilables al acero. a continuación, se valida experimentalmente el modelo general de corrección de cortante para el caso de elementos lineales de hormigón armado. Se comparan los resultados experimentales con los obtenidos numéricamente. Además, se contrastan los anteriores resultados con los obtenidos a partir de las clásicas teorías de vigas (euler-bernouilli y timoshenko). a continuación, se valida experimentalmente el modelo parábola-recta de corrección de cortante. A su vez, se comparan los resultados obtenidos por el modelo general y por el modelo parábola-recta. De este modo, se estudian las ventajas e inconvenientes de utilizar un modelo u otro. tras el proceso de validación se concluye que el modelo teórico de corrección de cortante, tanto en su versión general como parábola-recta, es una herramienta eficaz para la modelización de elementos lineales de hormigón armado que incluye el efecto del esfuerzo cortante. Su ámbito de aplicación se sitúa un paso más allá de las clásicas teorías de vigas sin complicar excesivamente la hipótesis cinemática, especialmente en el modelo parábola-recta. De esta forma, mediante el modelo se consiguen captar efectos difícilmente reproducibles con teorías clásicas de vigas clásicas y sin perder de vista el comportamiento global a nivel estructura.
Datos académicos de la tesis doctoral «Modelización de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante«
- Título de la tesis: Modelización de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante
- Autor: Juan Navarro Gregori
- Universidad: Politécnica de Valencia
- Fecha de lectura de la tesis: 19/02/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Pedro Miguel Sosa
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio ricardo Marí bernat
- antoni Cladera bohigas (vocal)
- alejandro Pérez caldentey (vocal)
- Fernando Martinez abella (vocal)