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Vol. 69. Núm. S1.
Páginas 53-69 (Diciembre 2018)
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Vol. 69. Núm. S1.
Páginas 53-69 (Diciembre 2018)
DOI: 10.1016/j.hya.2018.05.002
Predicción de fracturas en estructuras de hormigón combinando los métodos de elementos finitos y de elementos discretos
Fractures prediction in concrete structures combining the finite and discrete element methods
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Francisco Záratea,b,
Autor para correspondencia
zarate@cimne.upc.edu

Autor para correspondencia.
, Eugenio Oñatea,b
a Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria (CIMNE) , Barcelona, España
b Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Barcelona, España
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Resumen

El presente trabajo plantea los conceptos básicos y de aplicación de la estrategia que combina los métodos de elementos finitos y de elementos discretos para el estudio de la propagación de fracturas en estructuras de hormigón. El cálculo de la estructura, modelada como un continuo, se inicia con los métodos de elementos finitos y se hace uso de los métodos de elementos discretos para iniciar y hacer crecer las grietas que puedan aparecer en la estructura. Esta metodología ha sido propuesta por los autores en 2 y 3 dimensiones. Recientemente se ha agregado el uso de elementos unidimensionales de acero embebidos en el continuo para modelar el efecto resistente del armado en estructuras de hormigón. En el trabajo se presentan diferentes ejemplos de aplicación al estudio de la rotura de piezas y estructuras de hormigón en masa y armado, así como la rotura múltiple de una estructura histórica de mampostería debida a un terremoto.

Palabras clave:
Método de elementos discretos
Método de elementos finitos
Mecánica de fractura
Estrategia elementos finitos-discretos
Abstract

This paper presents the basic concepts and application of the strategy that combines finite element methods (FEM) and discrete elements (DEM) for the study of the propagation of fractures in concrete structures. The calculation of the structure, modeled as a continuum, begins with the FEM and the DEM is used to start and grow the cracks that may appear in the structure. This methodology has been proposed by the authors in two and three dimensions. Recently, the use of one-dimensional steel elements embedded in the continuum has been added to model the reinforcement in concrete structures. The work presents different examples of application to the study of the breakage of parts and structures of concrete in mass and armed, as well as the multiple breakage of a historic structure of masonry due to an earthquake.

Keywords:
Finite element method
Discrete element method
Fracture mechanics
Finite-discrete element strategy

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