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Title: Análise dinâmica avançada de estruturas de aço sob cargas extremas.
Authors: Batelo, Everton André Pimentel
metadata.dc.contributor.advisor: Silveira, Ricardo Azoubel da Mota
Keywords: Análise não linear
Aço - estruturas
Materiais-testes
Issue Date: 2014
Citation: BATELO, E. A. P. Análise dinâmica avançada de estruturas De aço sob cargas extremas. 2014. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Engenharia Civil) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.
Abstract: Uma análise estrutural rigorosa é de fundamental importância para o projeto e o desempenho adequado ao longo da vida útil de uma estrutura. Os pórticos de aço são uma excelente solução estrutural para os mais variados tipos de construções. Sua concepção estrutural e forma esbelta compõe uma estrutura leve, econômica, eficiente e de montagem rápida. Em algumas situações, esses pórticos de aço são submetidos a solicitações dinâmicas com intensidade suficiente para provocar deformações permanentes e danos localizados na estrutura que podem levar ao seu colapso parcial ou total. Dessa forma, projetar estruturas idealizando o comportamento elástico do material nessas situações tende a ser antieconômico. Assim, é aceitável que haja certa quantidade de dano nas estruturas em situações de carregamento extremo, desde que esses não coloquem em risco a segurança da edificação. Desse modo, esta dissertação tem como objetivo avaliar o comportamento não linear de estruturas de aço sob a ação de excitações dinâmicas extremas, explorando a capacidade de amortecimento histerético da estrutura em decorrência da energia absorvida durante o processo de deformação plástica de seus membros estruturais, com a consequente redistribuição de esforços internos e formação de rótulas plásticas. As análises dinâmicas inelásticas de segunda ordem são realizadas através do programa computacional CS-ASA (Silva, 2009), utilizando o método da rótula plástica refinada. Situações práticas envolvendo cargas de impactos e sismos são avaliadas no decorrer do estudo, evidenciando o amortecimento histerético introduzido na estrutura devido à consideração do escoamento parcial das seções transversais e a boa representação das respostas transientes não lineares obtidas com o método da rótula plástica refinada quando comparado à outras análises numéricas e estudos experimentais.
metadata.dc.description.abstracten: Rigorous structural analysis is of fundamental importance when designing structures and also for guarantying proper performance. Steel frames are an excellent structural solution for various types of buildings. Its structural design and slender shape configure a light, economical, efficient and quickly assembled structure. In some situations, these steel frames are subjected to a dynamic load level that can cause permanent deformation and localized damage in the structure which may lead to its partial or total collapse. However, elastic design to overcome this behavior tends to be uneconomical. Thus, a certain amount of damage due to extreme loading is acceptable, provided the safety of the building is not jeopardized. This work aims to evaluate the nonlinear behavior of steel structures under dynamic excitation, exploiting the structural hysteretic damping. Such damping is related to the structural plastic deformation and its inherent energy absorption, with consequent redistribution of internal forces and formation of plastic hinges. The refined plastic-hinge method is used for the second order inelastic dynamic analysis, performed via computational interface CS-ASA (Silva, 2009). Real impact loading and seismic data were used during the study and demonstrate the relation between hysteretic damping and the consideration of material yielding of the cross sections. Good representation of the nonlinear transient responses was obtained with the refined plastic-hinge method when compared to other numerical analysis and experimental studies.
Description: Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3542
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 17/07/2014, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 3.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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