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Título:
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Análisis lineal con elementos finitos de pilotes de material compuesto rellenos con hormigón
Autores:
En: REVISTA INTERNACIONAL DE DESASTRES NATURALES, ACCIDENTES E INFRAESTRUCTURA CIVIL, vol. 5, núm. 2; dic. 2005 : p 163-176. bibl. fotos. gráf. tablas.
URL:
Revista: Revista internacional de desastres naturales, accidentes e infraestructura civil, vol. 5, núm. 2; dic. 2005.
Resumen: Los pilotes convencionales tradicionalmente se fabrican con materiales como madera, acero y hormigón. Estos pilotes presentan problemas de durabilidad cuando se instalan en ambientes marinos o agresivos. Algunos problemas que presentan incluyen disminución de la durabilidad del hormigón, corrosión del acro y ataque de micro organismos (termitas) a pilotes de madera. Se estima que se invierten alrededor de 1 billón de dólares anuales en la reparación de pilotes compuestos por un tubo de polímero reforzados con fibra (FRP, por sus siglas en inglés) rellenos de hormigón sin refuerzo, los cuales son una alternativa para proyectos ubicados en ambientes agresivos ya que éstos son más resistentes que los materiales convencionales. Este artículo presenta predicciones analíticas de ensayos a compresión realizados a especimenes de pilotes compuestos elaborados con tubos de FRP disponible comercialmente. También se presentan predicciones de ensayos a compresión llevados a cabo con probetas de acero rellenas con hormigón para comparar las diferancias de comportamiento entre ellos. El núcleo de hormigón se analiza con el modelo de DruckerPrager mientras que el FRP y acero de recubrimiento se modelaron con comportamiento elástico y elasto-plásticos respectivamente. Se observa que las curvas de carga en compresión vs. deformación predichas por los modelos numéricos se aproximan razonablemente bien a los resultados obtenidos en el laboratorio. Además se observa que el modelo de DruckerPrager en ambos tipos de probetas capta adecuadamente la expansión volumétrica medida en los especimenes ensayados.
Resumen: Conventional piles are fabricated out of traditional materials such as wood, steel, and concrete. These piles experienced problems include the decreased durability of the concrete, steel corrosion, and micro-organism attack (termites) in wood piles. It is estimated that about 1 billion dollars are annually invested in repairing deteriorated piles. A new type of deep foundation is considered here consisting in piles formed by a fiber reinforced polymeric (FRP) tube filled with unreinforced concrete, which is an attractive option for projects located in aggressive environments, since their resistance is much higher than conventional materials. This paper presents analytical predictions of compression testing of samples of composite piles using commercially available FRP tubes. The paper also presents analytical predictions of concrete-filled steel tubes to compare the difference in the behavior of both systems. The concrete nucleus was modeled by means of the DruckerPrager adequately model while the FRP and steel tube were modeled by elastic and elastoplastic models, respectively. It was found that the analytical compression-defformation curves approximate very well the experimental results. It is also observed that the DruckerPrager model can represent the volumetric expansion measured in both specimens.
Palabras Claves: Palabras claves: hormigón confinado, modelos no-lineales de elementos finitos, pilotes compuestos.
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