Predicción Mejorada de la Acción de Catenaria en Estructuras de Hormigón Armado Mediante un Modelo Mejorado del Material de Barras de Acero

• El modelo bilineal de esfuerzo-deformación de ingeniería de las barras de acero socava la predicción numérica de la acción de catenaria (CTA). • El modelo EnSSC propuesto emplea dos escalares para considerar el estrangulamiento y la fractura de la barra de acero. • Las respuestas de carga-deflexión predichas usando el modelo EnSSC se alinean estrechamente con los experimentos. • El modelo EnSSC mejora considerablemente las predicciones de disipación de energía y capacidad última. • ENSSC logra coincidencia etapa por etapa entre la iniciación, propagación y patrones de grietas numéricos y experimentales. La resistencia al colapso progresivo de estructuras de hormigón armado (RC) sometidas a remoción de columnas está gobernada por mecanismos de grandes deformaciones impulsados por el comportamiento post-elástico del acero de refuerzo. Este artículo evalúa cómo la elección de la representación del esfuerzo-deformación de ingeniería del acero en lugar del esfuerzo-deformación verdadero con estrangulamiento y fractura afecta las predicciones numéricas y compara estas con datos publicados de pruebas en vigas, pórticos y subensambles de losa-viga bajo un escenario de columna removida. Se desarrolló un modelo constitutivo trilineal para las barras de acero de refuerzo basado en el comportamiento esfuerzo-deformación verdadero que mejora el modelo bilineal creando una Curva de Esfuerzo-Deformación Mejorada (EnSSC). El modelo propuesto es simple, relativamente fácil de establecer y utiliza coeficientes de calibración para convertir parámetros de esfuerzo-deformación de ingeniería a parámetros verdaderos. Los resultados muestran que los modelos de esfuerzo-deformación de ingeniería sin considerar estrangulamiento y fractura subestiman consistentemente la ductilidad y la capacidad máxima. Por el contrario, los modelos mejorados que incorporan explícitamente estrangulamiento y fractura ofrecen una concordancia sustancialmente mejor con las curvas experimentales de carga-deflexión. La fidelidad mejorada es más pronunciada en la fase dominada por la catenaria, donde grandes deformaciones de tracción en el acero gobiernan la capacidad última. Este estudio demuestra que integrar la curva de esfuerzo-deformación de acero mejorada propuesta en el modelo numérico mejora significativamente la predicción numérica de la acción de catenaria, resultando en mejores estimaciones de absorción de energía y simulaciones más precisas del comportamiento de estructuras de hormigón armado bajo escenarios de colapso progresivo. Por lo tanto, el modelo mejorado propuesto puede conducir a simulaciones numéricas más robustas y confiables.