Simulaciones Refinadas y Simplificadas para Estructuras de Acero-Concreto-Acero
Autores: Calixte, Robine; Jason, Ludovic; Davenne, Luc
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulaciones Refinadas y Simplificadas para Estructuras de Acero-Concreto-Acero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Acero
Hormigón
Estructuras sándwich
Simulaciones numéricas
Acción compuesta
Interacciones en la interfaz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras sándwich de acero-concreto-acero (SCS) han ganado un interés creciente en nuevas construcciones. Las placas de acero externas aumentan la rigidez, la sostenibilidad y la resistencia de las estructuras bajo algunas solicitaciones extremas. Además, el uso de estas placas como encofrados prefabricados perdidos hace que las estructuras SCS sean modulares, lo que permite tasas de construcción más altas. Sin embargo, para una mejor comprensión del comportamiento complejo de estas estructuras hasta el fallo, se necesitan simulaciones numéricas refinadas para considerar varios fenómenos locales, como la trituración del concreto en compresión y las interacciones en la interfaz. De hecho, la interacción altamente no lineal entre el acero y el concreto alrededor de los pasadores es el punto clave de la acción compuesta. En esta contribución, se propone y aplica primero una metodología refinada en una prueba de empuje. Se demuestra especialmente que se necesita una técnica de regularización en compresión para el modelo de concreto. También se desarrollan elementos de interfaz y se asocian con una ley constitutiva no lineal entre los conectores de acero y las placas externas. A partir de esta metodología refinada, se deduce y valida un modelado numérico simplificado. Aplicada directamente a una unión de pared a pared SCS, esta estrategia simplificada permite reproducir el comportamiento general, incluida la fase elástica, la degradación del sistema y el modo de fallo. La respuesta de cada componente se analiza particularmente y se destacan los puntos clave del comportamiento.
Descripción
Las estructuras sándwich de acero-concreto-acero (SCS) han ganado un interés creciente en nuevas construcciones. Las placas de acero externas aumentan la rigidez, la sostenibilidad y la resistencia de las estructuras bajo algunas solicitaciones extremas. Además, el uso de estas placas como encofrados prefabricados perdidos hace que las estructuras SCS sean modulares, lo que permite tasas de construcción más altas. Sin embargo, para una mejor comprensión del comportamiento complejo de estas estructuras hasta el fallo, se necesitan simulaciones numéricas refinadas para considerar varios fenómenos locales, como la trituración del concreto en compresión y las interacciones en la interfaz. De hecho, la interacción altamente no lineal entre el acero y el concreto alrededor de los pasadores es el punto clave de la acción compuesta. En esta contribución, se propone y aplica primero una metodología refinada en una prueba de empuje. Se demuestra especialmente que se necesita una técnica de regularización en compresión para el modelo de concreto. También se desarrollan elementos de interfaz y se asocian con una ley constitutiva no lineal entre los conectores de acero y las placas externas. A partir de esta metodología refinada, se deduce y valida un modelado numérico simplificado. Aplicada directamente a una unión de pared a pared SCS, esta estrategia simplificada permite reproducir el comportamiento general, incluida la fase elástica, la degradación del sistema y el modo de fallo. La respuesta de cada componente se analiza particularmente y se destacan los puntos clave del comportamiento.