Desempeño Numérico de Elementos de Barra en Análisis no Lineal Estático y Dinámico

Abstract

Se presenta un elemento de barra espacial para análisis no lineal de estructuras de hormigón armado solicitadas por acciones estáticas y dinámicas, con discretización en fibras de hormigón o acero, con secciones de control e integración numérica utilizando el esquema de Gauss-Lobato. La formulación mixta garantiza el equilibrio interno del elemento y la compatibilidad de deformaciones. La no linealidad física se considera a nivel de las relaciones constitutivas del hormigón y del acero, surgiendo así naturalmente la interacción entre los momentos flectores y el esfuerzo normal. Se analiza también el desempeño de un elemento de barra plano compuesto por subelementos conectados en serie, donde cada uno representa una fuente de comportamiento histerético de la barra, y que ya fue detallado en trabajos anteriores. Se realizan varias aplicaciones numéricas a ménsulas con endurecimiento y con ablandamiento global, donde se comparan los resultados obtenidos con los elementos presentados y otros modelos de elementos finitos. También se presenta el análisis de un pórtico sismorresistente de dos pisos para diferentes tipos de acciones estáticas y dinámicas, y finalmente se comparan resultados numéricos con los de ensayos experimentales disponibles en la bibliografía para un pórtico bajo la acción del acelerograma de Taft. Se analiza la precisión, las limitaciones y la simplicidad de cada uno de los modelos para su aplicación en estructuras de escala ingenieril.