A danificaÃÃo e a falha do concreto sÃo largamente investigadas no ramo da MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos. VÃrios modelos existem na literatura e descrevem muito bem uma variedade de fenÃmenos observados, dependendo de sua complexidade. O principal objetivo deste trabalho à investigar e modelar os efeitos da corrosÃo no dano e falha das propriedades do concreto. Inicialmente, foram feitos ensaios de traÃÃo e de compressÃo em alguns corpos-de- prova intactos sem que tivessem sido submetidos a nenhuma corrosÃo para determinar o comportamento mecÃnico do concreto. Outros foram submetidos a uma cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray ( durante perÃodos de tempo diferentes) para determinar esse comportamento considerando a corrosÃo. Para o ensaio de traÃÃo, foi desenvolvido um dispositivo composto de peÃas de aÃo, onde se pode realizar esse ensaio de tal maneira a se obter os grÃficos de tensÃo deformaÃÃo utilizando corpos-de-prova cilÃndricos iguais aos usados para a compressÃo. Com esses resultados experimentais, utilizando a MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos, um modelo elÃstico aclopado ao dano à usado para modelar o comportamento do concreto. Em um primeiro estÃgio, a elasticidade isotrÃpica e o dano isotrÃpico ( somente com uma variÃvel escalar D) sÃo usados, mas incluindo-se os efeitos da corrosÃo. Nos resultados, à analisada a evoluÃÃo do dano no concreto em relaÃÃo ao tempo de exposiÃÃo dos corpos-de-prova na cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray e em funÃÃo dos carregamentos mecÃnicos. / A danificaÃÃo e a falha do concreto sÃo largamente investigadas no ramo da MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos. VÃrios modelos existem na literatura e descrevem muito bem uma variedade de fenÃmenos observados, dependendo de sua complexidade. O principal objetivo deste trabalho à investigar e modelar os efeitos da corrosÃo no dano e falha das propriedades do concreto. Inicialmente, foram feitos ensaios de traÃÃo e de compressÃo em alguns corpos-de- prova intactos sem que tivessem sido submetidos a nenhuma corrosÃo para determinar o comportamento mecÃnico do concreto. Outros foram submetidos a uma cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray ( durante perÃodos de tempo diferentes) para determinar esse comportamento considerando a corrosÃo. Para o ensaio de traÃÃo, foi desenvolvido um dispositivo composto de peÃas de aÃo, onde se pode realizar esse ensaio de tal maneira a se obter os grÃficos de tensÃo deformaÃÃo utilizando corpos-de-prova cilÃndricos iguais aos usados para a compressÃo. Com esses resultados experimentais, utilizando a MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos, um modelo elÃstico aclopado ao dano à usado para modelar o comportamento do concreto. Em um primeiro estÃgio, a elasticidade isotrÃpica e o dano isotrÃpico ( somente com uma variÃvel escalar D) sÃo usados, mas incluindo-se os efeitos da corrosÃo. Nos resultados, à analisada a evoluÃÃo do dano no concreto em relaÃÃo ao tempo de exposiÃÃo dos corpos-de-prova na cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray e em funÃÃo dos carregamentos mecÃnicos.

One of the most prominent factors affecting the performance and longevity of risers is vortex induced vibration (VIV), which can cause severe fatigue damage, especially in risers used in deep waters. The available approaches for analyzing VIV induced fatigue in risers mainly focus on the VIV aspect of the problem; indeed less attention has been paid on the effect of VIV on a riser’s fatigue life and in prediction of fatigue life using various models. This dissertation first demonstrates how one can characterize fatigue of pipes and risers using an equivalent plate specimen as opposed to using a pipe specimen, thereby simplifying the task, yet obtaining good accuracy. Actual variable amplitude loadings (VAL) are used to study the fatigue crack growth in risers’ material with a focus on the various influencing parameters. Extensive experimental investigations are performed, followed by analytical and computational nonlinear finite element analyses. It is shown that the higher harmonics do cause significant fatigue damage, thus their influence should not be ignored. The influence of load interaction effects is also investigated, focusing on the fatigue crack growth retardation effects due to tension overloads, as well as the acceleration effects due to compression underloads. The crack closure concept is then used to explore into both the fatigue retardation and acceleration effects within a VAL scenario. An effective method for calculation of the stress intensity factor is proposed, which considers only the tensile portion of the stress range, while proposing another effective approach for accounting for the influence of compressive stress cycles. Moreover, a two-parameter approach is used in this dissertation, relating the fatigue crack growth rate (FCGR) to the crack tip opening displacement (CTOD). It is shown that the CTOD provides adequate information for calculating the FCGR under VAL, and it can be effectively used to account for the influence of the compressive stress cycles. The experimental investigation also considers the retardation effect resulting from the applied peak tensile overload cycles (TOLC) and the influence of various so-called “clipping” levels, demonstrating the significant influence of the TOLC on crack growth retardation in VAL.