Modelação de paredes de alvenaria de pedra tradicional com um modelo de partículas

Abstract

Nesta comunicação apresenta-se a modelação de paredes de alvenaria de pedra tradicional recorrendo a um modelo de partículas (MP) 2D, baseado no método dos elementos discretos, que tem sido adotado na modelação da fratura em materiais quase-frágeis. Nesta abordagem numérica, os elementos constituintes da estrutura de alvenaria, pedras e a argamassa, são entendidos como sendo formados por um esqueleto de agregados de várias dimensões em contacto direto, com ligações do tipo coesivo, que permitem ao esqueleto de agregados suportar forças de tração. O desenvolvimento dos modelos numéricos apresentados teve por base os modelos experimentais desenvolvidos e ensaiados pelo segundo autor [1]. Após uma descrição sucinta do modelo numérico, apresenta-se os ensaios experimentais adotados como referência dos estudos numéricos realizados. Descreve-se a metodologia de geração dos modelos numéricos representativos da estrutura de alvenaria de pedra e apresenta-se o processo de calibração das propriedades dos contactos pedra-pedra e argamassa-argamassa, de modo a se obter uma resposta elástica e resistente próxima da pedra e da argamassa, alcançada nos ensaios experimentais. Em seguida são simulados ensaios de compressão simples com base nos parâmetros de contacto definidos no processo de calibração. Dos ensaios numéricos, verifica-se que, com base nos parâmetros calibrados, os valores de rigidez e de resistência máxima obtida numericamente são da ordem de grandeza dos valores obtidos experimentalmente. Os estudos apresentados demonstram que, após calibração dos parâmetros de contacto, os modelos MP permitem representar, com base em modelos de interação simples, o processo de formação e propagação de fendas em paredes de alvenaria de pedra tradicional, a rigidez, a ductilidade e o valor da carga máxima.