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http://hdl.handle.net/1843/PASA-8H5HKR| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Estudo da influência do encruamento do aço e das tensões residuais no comportamento inelástico de pórticos planos via análise avançada |
| Authors: | Reinaldo Eustaquio Araujo |
| First Advisor: | Armando Cesar Campos Lavall |
| First Referee: | Ana Lydia Reis de Castro e Silva |
| Second Referee: | Gustavo de Souza Verissimo |
| Abstract: | Neste trabalho desenvolve-se uma formulação geometricamente exata para a análise não-linear física e geométrica de pórticos planos de aço, via Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando-se os conceitos da plasticidade distribuída. Uma visão geral sobre a Análise Avançada é feita com o objetivo de caracterizar os atributos necessários para o desenvolvimento de um modelo de Análise Inelástica Avançada. Apresenta-se o desenvolvimento da teoria geral fundamentada em uma rigorosa formulação Lagrangiana atualizada, utilizando-se a técnica corrotacional para a obtenção da matriz de rigidez tangente do elemento. Para implementação desta formulação adiciona-se à versão original, apresentada por LAVALL (1996) e posteriormente modificada por ALMEIDA (2006), a capacidade de analisar problemas com ligações articuladas entre as barras da estrutura e, principalmente, de simular leis constitutivas variadas para o material, contemplando o processo de carga e descarga, possibilitando um estudo mais amplo sobre os efeitos das propriedades do material no comportamento e na resistência estruturais. O modelo de fatias permite o acompanhamento da plastificação ao longo da altura da seção, além de facilitar a consideração de vários modelos de distribuição das tensões residuais. São apresentados exemplos que comprovam a grande potencialidade da formulação desenvolvida, sobretudo com relação aos novos resultados propiciados pelas mais recentes atribuições do programa computacional. Finalmente, são apresentadas análises de vários modelos estruturais visando o estudo da influência do encruamento do aço e das tensões residuais dos perfis no comportamento inelástico de pórticos planos, cujos resultados mostraram uma boa correlação com aqueles apresentados por vários pesquisadores, comprovando a aplicação da formulação como um Método de Análise Avançada. |
| Abstract: | In this work a geometrically exact formulation to consider material and geometric nonlinearities of steel plane frames, by Finite Element Method (FEM), using the concepts of distributed-plasticity is presented. An overview of the Advanced Analysis with the aim of characterizing the desirable attributes to develop a model for the Advanced Inelastic Analysis is outlined. A general theory based on a rigorous updated Lagrangian formulation is developed using the corotacional technique to obtain the tangent stiffness matrix of the element. The abilities for analyzing pin-ended joint members and, especially, to simulate different constitutive laws for the material, covering the process of loading and unloading, allowing a broader study of the effects of material properties on the behavior and structural resistance, were added to the original computational program version presented by LAVALL (1996) and later modified by ALMEIDA (2006). The layers model adopted to build the cross section of the members allows the identification of the plastified region through the cross section as well as facilitates the use of any kind of residual stresses distribution. Examples are presented that demonstrate the potentiality of the proposed formulation. Finally, the analyses of various structural models in order to study the influences of the strain-hardening and residual stresses in the inelastic behavior of plane frames are presented. The results showed a good correlation with those presented by various researchers, confirming the application of the formulation as a Method of Advanced Analysis. |
| Subject: | Engenharia de estruturas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/PASA-8H5HKR |
| Issue Date: | 21-May-2010 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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