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Optimización de barras de polímero reforzado con fibra para columna de hormigón armado utilizando algoritmos no lineales de elementos finitos

Autores: Roudsari, Sajjad Sayyar; Ungureanu, Liviu Marian; Soroushnia, Soheil; Abu-Lebdeh, Taher; Petrescu, Florian Ion Tiberiu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Optimización de barras de polímero reforzado con fibra para columna de hormigón armado utilizando algoritmos no lineales de elementos finitos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Concreto armado
Barras poliméricas
Análisis de elementos finitos
Factor sísmico
Ductilidad
Rigidez

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 52

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La ductilidad y resistencia de las columnas de hormigón armado (HA) podrían mejorarse notablemente reemplazando las barras de acero por barras poliméricas. A pesar de la investigación previa sobre las columnas de HA, la mayoría de esos estudios se enfocaron solo en la capacidad de carga lateral de este miembro estructural y fueron principalmente costosos estudios experimentales. Sin embargo, este documento se concentra en los daños previamente ocurridos en las columnas reforzadas en los terremotos anteriores. Posteriormente, se realizó un análisis de elementos finitos para examinar 24 modelos que incluyen varias formas de columnas de HA. Al emplear el comportamiento plástico del acero, fibras de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) y polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), se ha considerado el endurecimiento bilineal. Para capturar tanto el comportamiento a compresión como a tracción del hormigón, se ha implementado el modelo de plasticidad por daño del hormigón. Además, se utiliza la técnica de optimización para modelos de CFRP para comparar con otros modelos. En este documento, los parámetros de energía, factor sísmico, rigidez y ductilidad se han calculado utilizando el método propuesto por los autores. Este método sugerido se considera para comparar los resultados de cada parámetro. Los resultados de elementos finitos de las barras de acero se comparan con los modelos de carbono y vidrio. Los resultados muestran que la rigidez de los modelos mejora con las barras de CFRP, mientras que la absorción de energía y el factor de ductilidad se mejoran con las barras de acero. Además, las barras de GFRP pueden mejorar el factor sísmico. La reducción de la rigidez de la columna a casi la mitad ocurriría en algunas columnas de sección transversal rectangular.

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