Este trabalho trata da discussão e da implementação de um modelo computacional baseado no método dos elementos finitos que contemple a análise da mecânica do dano em meios contínuos voltada a materiais cimentícios e de comportamento frágil, como concretos e argamassas. Esta aplicação é feita através de um código computacional desenvolvido pelo autor de modo a incluir o modelo de dano associado a uma formulação geometricamente não linear que também contempla efeitos térmicos e deformações prescritas aplicadas ao domínio do problema. O material é representado por meio dos modelos constitutivos hiperelásticos de Kirchhoff-Saint-Venant e o neo- Hookiano de Ciarlet-Simo. O modelo de dano adotado é o clássico de Mazars [1984], considerando isotropia do dano e do material, e destinado à aplicação em problemas com carregamentos monotônicos. A avaliação do dano é feita através das abordagens local e não-local do campo de deformações equivalentes. A adoção do método dos elementos finitos é feita para a discretização de modelos de domínio bidimensional (em problemas de estado plano de deformações), e a solução do problema não linear avaliada através do método de Newton-Raphson tradicional, com controle de carregamentos e deslocamentos, além do método da corda. Exemplos são desenvolvidos para apresentar a aplicabilidade que o código implementado dispõe quanto ao material hiperelástico, ao problema térmico e ao problema de dano, associados ou não.

This work discusses and implements a finite-element-based computational model that considers continuum damage mechanics applied to brittle materials such as concrete and mortar. An in-house computational code is developed to include a damage model combined with a geometrically nonlinear formulation that also accounts for thermal deformations. The hyperelastic Kirchhoff-Saint-Venant and the neo-Hookean Ciarlet- Simo materials are considered, combined with the well-known isotropic damage model of Mazars [1984] to simulate monotonically loaded problems. The damage evaluation is done based on both local and nonlocal approaches for the equivalent strain field. The resulting nonlinear problem for two-dimensional (plane strain) finite element discretizations is solved through both a standard Newton-Raphson scheme (with either load or displacement control) and an arc-length method. Several examples are analyzed to test the applicability of the developed code for the associated hyperelastic materials, thermoelastic deformations and damage problems.