Implementación de un análisis mecánico incremental en Abaqus utilizando una subrutina UMAT

Abstract

Al momento de simular problemas que tienen condiciones dependientes del tiempo resulta importante realizar un análisis incremental de las tensiones. El módulo de elasticidad del hormigón presenta una fuerte evolución en el tiempo a edad temprana, periodo en el cual también el hormigón sufre una contracción térmica, debido a los gradientes de masa y de superficie que se generan como consecuencia del calor liberado durante el fraguado. Este fenómeno presenta mayor importancia en estructuras de hormigón masivo donde los cambios volumétricos mencionados anteriormente generan la aparición de tensiones de tracción, que si superan la resistencia a tracción del material pueden ocasionar fisuras que afectan la capacidad resistente de la estructura y su durabilidad. En este trabajo se presentan los resultados de un análisis numérico realizado mediante una subrutina UMAT (User-Defined Material) implementada en el software comercial de elementos finitos Abaqus. La implementación de este código permite llevar a cabo un análisis incremental de las tensiones. El estudio se centra en el análisis tensional debido a gradientes de masa en el hormigón, comparando los resultados obtenidos con un modelo basado en expresiones analíticas proporcionadas por el American Concrete Institute (ACI) y con un modelo en Abaqus sin la subrutina UMAT.