Análisis y modelación numérica, utilizando la teoría de mezclas serie / paralelo en vigas de concreto, reforzadas externamente a cortante, con fibras de carbono y fibras de vidrio (2019)
Analizar el comportamiento no lineal de los materiales compuestos como alternativas de reforzamiento externo a flexión y corte en vigas de concreto a través de la simulación numérica depende del uso de modelos constitutivos y teorías que permitan identificar el aporte del FRP (Polímero Reforzado con Fibras) en el comportamiento de los elementos estructurales de concreto. Debido a la complejidad del análisis del comportamiento de los materiales compuestos, se requiere utilizar herramientas de modelación numérica por elementos finitos que permitan simular numéricamente su comportamiento hasta la falla en aras de optimizar los diseños. Es así como resulta necesario validar la teoría de mezclas serie/paralelo como una herramienta del análisis numérico para representar el comportamiento de los materiales compuestos. En esta investigación, la validación de la teoría de mezclas serie paralelo, se hizo a través de la contrastación de los resultados obtenidos para cada uno de los modelos construidos en el plano (2D) y tridimensional (3D), con lo presentado en un ensayo experimental a flexión y corte, realizado a tres diferentes tipos de vigas, una sin refuerzo externo y dos de ellas con el mismo encamisado, pero diferenciadas en el material de refuerzo, unas con fibra de carbono (CFRP) y otras con fibra de vidrio (GFRP). Una vez se ha validado la teoría de mezclas en las primeras tres vigas, se analiza el comportamiento de dos vigas más cada una de ellas con diferente configuración de refuerzo externo por cada tipo de refuerzo (CFRP y GFRP), para un total de siete vigas evaluadas en cada una de las simulaciones. Lo anterior se realizó con el fin de verificar tres aspectos importantes: el aporte en el aumento a cortante y flexión del FRP, la aproximación de los resultados obtenidos en cada simulación con los presentados en los tres ensayos experimentales, y el análisis de los mecanismos de daño que experimentan las vigas con refuerzo externo de FRP.