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Title: Análise avançada via MRPR de estruturas mistas de aço e concreto.
Authors: Lemes, Igor José Mendes
metadata.dc.contributor.advisor: Silveira, Ricardo Azoubel da Mota
Keywords: Aço - estruturas
Concreto
Resistência de materiais
Construção metálica
Issue Date: 2015
Citation: LEMES, Igor José Mendes. Análise avançada via MRPR de estruturas mistas de aço e concreto. 2015. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: O presente trabalho tem como finalidade a implementação e a avaliação de estratégias numéricas para realizar análises estáticas avançadas de estruturas mistas de aço e concreto. Utilizam-se formulações não lineares baseadas no Método dos Elementos Finitos (MEF) acopladas ao Método da Rótula Plástica Refinado (MRPR). Consideram-se simultaneamente os efeitos de segunda ordem e da plasticidade, em termos nodais, em sistemas estruturais como vigas, pilares e pórticos. A perda gradual da rigidez à flexão, via MRPR, é determinada através da localização da combinação de esforços solicitantes dentro da curva de resistência, que relaciona esforço normal e momento fletor. Fez-se necessária então a definição dos limites de início de plastificação e da capacidade resistente da seção. Para tal, métodos simplificados, utilizando normas de projeto, e uma formulação generalizada, baseada na compatibilidade de deformações, foram introduzidos ao sistema computacional CS-ASA (Computational System for Advanced Structural Analysis). Utiliza-se o método iterativo de Newton-Raphson acoplado, ou não, a estratégias de continuação para a solução das equações não lineares global e local (a nível da seção transversal). Por fim, apresentam-se análises numéricas avançadas de sistemas estruturais de aço, de concreto e mistos de aço e concreto através da formulação implementada. Os resultados obtidos são comparados com respostas numéricas e experimentais presentes na literatura.
metadata.dc.description.abstracten: This dissertation presents the computational implementation and evaluation of numerical strategies to perform advanced static analysis of composite steel-concrete structures. Nonlinear finite element formulations coupled with Refined Plastic Hinge Method (RPHM) are used. Second order effects and nodal concentrated plasticity are simultaneously considered in structural systems such as beams, columns and frames. In RPHM approach, the gradual decrease of nodal stiffness is determined by the location of internal forces combination within the full yield curve relating axial force and bending moment. Therefore, it is necessary to define the full and initial yield section interaction curves, and thus simplified method using design codes and a generalized formulation based on strain compatibility method were introduced and implemented on the computer system CS-ASA (Computational System for Advanced Structural Analysis). The Newton-Raphson method with path-following strategies is adopted to solve nonlinear global and local (in cross section level) equations. Finally, advanced nonlinear analysis of steel, concrete and composite steel-concrete structural systems are performed through the presented numerical formulation and the results obtained here are compared with experimental and numerical data given in the literature.
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/123456789/5162
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 23/04/2015 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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