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Publicada em 06/09/2017
Discente: Tatiane Maga Pereira Mendes
Resumo:Neste trabalho apresentam-se estratégias para a análise não-linear física e geométrica de pórticos planos em concreto armado. A não-linearidade física será incluída de duas formas: via modelo de Ghali-Favre e via processo de equilíbrio direto de esforços na seção. No modelo de Ghali-Favre, a rigidez em uma dada seção de um elemento, para certo nível de solicitação no estádio II, é determinada a partir interpolação das deformações generalizadas nos estádios I e II puro. No método de equilíbrio direto da seção, faz-se uso de uma estratégia iterativa de equilíbrio, onde deformações axiais e exionais são iterativamente impostas e os correspondentes esforços internos calculados, até que se veri que equilíbrio entre esforços resistentes e solicitantes. Assim, pode-se determinar as rigidezes axial e exional, em uma dada seção, correspondente ao nível de solicitação. De posse então da rigidez (variável) ao longo do elemento estrutural, emprega-se uma formulação baseada no Método da Rigidez Direta (MRD) que possibilita modelar essa variação de rigidez segundo leis matemáticas quaisquer. Ademais, se incluem, na formulação, opções de modelagem de seções de formas geométricas quaisquer, eventualmente variáveis ao longo do elemento. Para a análise nãolinear, adota-se um esquema incremental-iterativo de Newton-Raphson no qual a matriz de rigidez geométrica é atualizada, em cada iteração do processo incremental-iterativo, enquanto a matriz de rigidez física é atualizada apenas a cada novo incremento de carga. Assim, tanto a degradação por ssuração do concreto como grandes deslocamentos são considerados na análise. Nesse algoritmo, um referencial corrotacional é também considerado. Comparações com resultados experimentais são mostradas para atestar a e ciência da estratégia.
Abstract:This work presents a strategy for the physical and geometric non-linear analysis of plane reinforced concrete frames. The physical non-linearity is included by means of two diferent processes: the Ghali-Favre process, and the direct equilibrium process of the cross section. In the Ghali-Favre process, the rigidity at a given cross section of a frame element, for a given load level, is determined by interpolating the generalized strains associated with the I and pure II states (fully cracked section) as a function of the corresponding generalized stresses. In the direct equilibrium process of the cross section, an iterative balance strategy is proposed in which axial and exural deformations are iteratively imposed, and the corresponding internal forces evaluated, until balance between resisting and acting forces is attained. This allows measuring the axial and exural rigidity at a given cross section. Thus, with the (variable) rigidity along the element, one employs a formulation based on the Direct Stiness Method (DSM), which allows for modeling that rigidity according generic mathematical laws. In addition, one also implements options for modeling cross sections of any geometric shapes, possibly variable along the element length. To carry out the non-linear analysis, an incremental-iterative Newton-Raphson scheme is employed in which the geometric stiness matrix is updated at every iteration of the incremental-iterative process, and the physical stiness matrix is updated only at every new load increment. Thus, concrete degradation by cracking and large displacements are taken into account in the analysis. Besides, in this algorithm a co-rotational reference system is considered to increase the response accuracy. Comparisons with experimental results are show the attest the e ciency of the strategy.
Áreas de Concentração: - Mestrado: Estruturas e Construção
Prof. Francisco Célio de Araújo (UFOP, Presidente)
Prof. Francisco de Assis das Neves (UFOP)
Prof. Amilton Rodrigues da Silva (UFOP)
Prof. Gabriel Ribeiro (UFMG)
