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- Resumen es exacto "En la actualidad, el hormigón puede ser considerado como uno de los materiales más utilizados en el campo de la construcción civil. Esto se debe a algunas de sus ventajas, sobre todo a aquellas relacionadas con su resistencia, durabilidad, versatilidad y economía. En la mayoría de los casos, el hormigón es combinado con armaduras de acero con el fin mejorar su comportamiento mecánico en los regímenes de tracción y de corte. La exposición a las altas temperaturas durante tiempos prolongados y al fuego constituye una de las acciones más severas que puede actuar sobre el hormigón.
Cuando dicho material se expone a temperaturas superiores a 200_C, experimenta una fuerte degradación de sus propiedades mecánicas, tales como cohesión, fricción, rigidez y resistencia, dando lugar a cambios significativos de sus mecanismos de falla, con potenciales daños irreversibles e incluso el colapso repentino de las estructuras afectadas.
En las últimas tres décadas, se evidenció un progreso significativo respecto al análisis experimental y a la comprensión del comportamiento mecánico del hormigón, luego de ser expuesto a las altas temperaturas, durante períodos prolongados. Sin embargo, aún existe una necesidad imperiosa de abordar a teorías constitutivas más precisas, que permitan predecir el complejo comportamiento de la respuesta mecánica del hormigón bajo altas temperaturas, considerando además, los diferentes aspectos relevantes involucrados, tales como la deshidratación, la porosidad, el confinamiento, la descohesión,
etc, en el marco de la consistencia termodinámica y de la objetividad material.
En esta tesis, se propone un modelo poroplástico de gradientes, termodinámicamente consistente, para el hormigón sometido a altas temperaturas. La propuesta considera una forma simple y particular de poroplasticidad basada en gradientes, en la cual las variables de estado son las únicas de carácter no local. La degradación de dichas variables, se debe a efectos termomecánicos acoplados y se describe en el marco del enfoque termodinámico. Después de establecer la formulación material, se realiza la calibración del modelo con datos experimentales extraídos de la literatura.
Además, se evalúan las condiciones de falla localizada en la forma de bifurcación discontinua para las ecuaciones constitutivas particulares del modelo propuesto. De este modo, se evalúan y discuten los efectos de la temperatura sobre el comportamiento del indicador de falla localizada.
Para finalizar, se presenta un análisis numérico integral, que demuestra la capacidad del modelo para capturar la variación de las superficies de discontinuidad y de los modos de falla crítica para diferentes trayectorias de tensiones y condiciones térmicas. Los resultados, ampliamente descritos en esta tesis, contribuirán a mejorar el conocimiento de la formulación de teorías constitutivas para materiales porosos como el hormigón, sometidos a altas temperaturas y también, para comprender mejor el comportamiento de la insuficiencia de las estructuras de hormigón bajo los efectos térmicos. Finalmente, se discute la posibilidad de emplear el modelo propuesto, en la evaluación del tiempo de vida residual de una estructura de hormigón, después haber sido sometida a un incendio.
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