Análise avançada dinâmica de pórticos planos de aço

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorSilva, Renata Gomes Lanna da
dc.contributor.advisor-coMartins, Cláudio José
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2395411911546232
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1852330407141788
dc.contributor.authorViana, Harley Francisco
dc.contributor.referee1Renata Gomes Lanna da Silva
dc.contributor.referee2Cláudio José Martins
dc.contributor.referee3Peter Ludvig
dc.contributor.referee4Samuel Silva Penna
dc.date.accessioned2023-06-13T15:15:27Z
dc.date.available2023-06-13T15:15:27Z
dc.date.issued2019-02-08
dc.description.abstractAs estruturas de aço são geralmente projetadas para edificações industriais e comerciais, uma vez que apresentam elevada relação resistência/peso e excelente ductilidade. Tal sistema construtivo possui elevada esbeltez e leveza, e, por isso, fazse necessária a sua verificação estrutural considerando ações dinâmicas e efeitos de segunda ordem. Durante a fase de projeto, são realizadas análises para obtenção das respostas da estrutura e para o dimensionamento dos elementos estruturais. Por meio da utilização de programas computacionais, pesquisadores têm obtido resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas. Esses softwares, fazendo o uso de métodos de análise avançada, são capazes de considerar, simultaneamente, diferentes causas para o comportamento não linear da estrutura e diferentes tipos de carregamentos, sendo, portanto, menos conservadores e mais eficazes. No caso de estruturas leves e esbeltas, os efeitos de cargas dinâmicas são mais pronunciados e, portanto, não podem ser negligenciados durante a análise. Assim, nessas situações, uma análise rigorosa, baseada nos conceitos de Análise Avançada, torna-se ainda mais necessária. O objetivo da presente pesquisa é apresentar um estudo do comportamento dinâmico, via integração no domínio do tempo, de pórticos planos de aço, considerando a não linearidade física e geométrica. As análises transientes não lineares são realizadas por meio do programa PPLANLEP, que é baseado no método dos elementos finitos. A metodologia numérica proposta leva em conta o escoamento gradual do aço na seção transversal e ao longo do comprimento das barras, as tensões residuais e os efeitos de segunda-ordem P-∆ e P-δ. Para a solução do problema transiente não linear, é implementado o algoritmo de integração implícita de Newmark (1959) combinado à técnica de Newton-Raphson. A fim de descrever o comportamento tensão x deformação do material, é implementado um modelo elastoplástico bilinear com endurecimento isotrópico. Os resultados das análises realizadas apresentaram uma boa concordância com as soluções numéricas disponíveis na literatura, demonstrando a eficiência do método proposto na obtenção do comportamento dinâmico não linear de estruturas de aço. A partir dos históricos de deslocamentos obtidos pela análise transiente não linear foi possível identificar o surgimento do amortecimento histerético da estrutura em decorrência da energia absorvida durante o processo de deformação plástica dos membros estruturais, com a consequente redistribuição dos esforços internos.
dc.description.abstractotherSteel structures are generally designed for industrial and commercial buildings, since they have high strength-to-weight ratio and excellent ductility. Such a constructive system has high slenderness ratio and lightness, and, therefore, it is necessary its structural verification considering dynamic actions and second order effects. During the design phase, analyzes are performed to obtain the structure responses and to design structural elements. Through computer programs, researches have obtained results more consistent with the real behavior of the structures. These software programs using advanced analysis methods are able to consider simultaneously different causes for the nonlinear behavior of the structure as well as different types of loading, resulting in a less conservative design. In the case of light and slender structures, the effects of dynamic loads are more pronounced and, therefore, cannot be neglected during the analysis. The objective of this research is to present a study of the dynamic behavior of plane steel frames, through time-domain integration, considering the physical and geometric nonlinearities. The nonlinear transient analyzes are performed through the PPLANLEP computational program, which is based on the finite element method. The proposed numerical methodology includes the spread of plasticity within the cross section and along the member length, residual stresses and P-∆ and P-δ second-order effects. In order to solve the nonlinear transient equations, it is implemented the Newmark's implicit time integration method combined with the Newton-Raphson technique. To describe the stress x strain behavior of the material, it is implemented a bilinear elastoplastic isotropic hardening model. The results of the performed analyzes showed a good agreement with the numerical solutions available in the literature, demonstrating the efficiency of the proposed method in obtaining the nonlinear dynamic behavior of steel structures. From the time histories of displacements obtained by the nonlinear transient analysis it was possible to identify the occurrence of hysteretic damping of the structure as a result of the structural plastic deformation and its inherent energy absorption, with consequent redistribution of the internal forces.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/260
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectAnálise de sistemas não lineares
dc.subjectAnálise estrutural (Engenharia)
dc.subjectMateriais - Propriedades mecânicas
dc.titleAnálise avançada dinâmica de pórticos planos de aço
dc.typeThesis
dspace.entity.type

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Analise avancada dinamica de porticos planos de aco_Dissertacao.pdf
Tamanho:
3.22 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.71 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Engenharia Civil