Comparação Entre o Comportamento à Fadiga de Ligações Rebitadas e Aparafusadas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10348/318 |
Resumo: | Em Portugal, à semelhança do que se passa no resto da Europa e América do Norte, existe um grande número de pontes metálicas antigas que requerem operações de manutenção e reabilitação, pois foram projectadas para condições de tráfego desajustadas das condições actuais. Como estas estruturas são consideradas património arquitectónico e a sua substituição no curto prazo é economicamente inviável estas devem ser preservadas. Os estudos conducentes à sua manutenção e reabilitação devem basear-se em propriedades dos materiais e pormenores de ligação tão próximos quanto possíveis dos originais. Dada a avançada idade das pontes, não estão previstos nos códigos de projecto actuais dados relevantes para as respectivas estruturas. Pelo exposto, a presente dissertação tem como tema principal a caracterização do comportamento à fadiga de uma ligação rebitada, usualmente utilizada nas pontes metálicas antigas, assim como de uma ligação aparafusada que pode ser usada na reabilitação destas estruturas, possibilitando assim a comparação do desempenho entre as duas soluções construtivas. No caso das ligações aparafusadas será ainda estudado o efeito do pré-esforço do parafuso, assim como o efeito da aplicação de adesivo estrutural, colmatando a folga entre o corpo do parafuso e respectivo furo. As comparações realizadas devem ser baseadas em ensaios de fadiga sob solicitações de amplitude constante. Para o caso das ligações rebitadas, também se pretende caracterizar a sua resistência com ensaios de amplitude variável, nomeadamente, carregamentos definidos por blocos de amplitude constante e espectros aleatórios. Finalmente, o presente estudo incidirá na modelação por elementos finitos do comportamento à fadiga de ligações rebitadas e aparafusadas, aplicando conjuntamente Métodos Locais e a Mecânica da Fractura Linear Elástica. Comparações realizadas entre as previsões e os resultados experimentais mostram um bom desempenho dos modelos propostos. |
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Comparação Entre o Comportamento à Fadiga de Ligações Rebitadas e AparafusadasEm Portugal, à semelhança do que se passa no resto da Europa e América do Norte, existe um grande número de pontes metálicas antigas que requerem operações de manutenção e reabilitação, pois foram projectadas para condições de tráfego desajustadas das condições actuais. Como estas estruturas são consideradas património arquitectónico e a sua substituição no curto prazo é economicamente inviável estas devem ser preservadas. Os estudos conducentes à sua manutenção e reabilitação devem basear-se em propriedades dos materiais e pormenores de ligação tão próximos quanto possíveis dos originais. Dada a avançada idade das pontes, não estão previstos nos códigos de projecto actuais dados relevantes para as respectivas estruturas. Pelo exposto, a presente dissertação tem como tema principal a caracterização do comportamento à fadiga de uma ligação rebitada, usualmente utilizada nas pontes metálicas antigas, assim como de uma ligação aparafusada que pode ser usada na reabilitação destas estruturas, possibilitando assim a comparação do desempenho entre as duas soluções construtivas. No caso das ligações aparafusadas será ainda estudado o efeito do pré-esforço do parafuso, assim como o efeito da aplicação de adesivo estrutural, colmatando a folga entre o corpo do parafuso e respectivo furo. As comparações realizadas devem ser baseadas em ensaios de fadiga sob solicitações de amplitude constante. Para o caso das ligações rebitadas, também se pretende caracterizar a sua resistência com ensaios de amplitude variável, nomeadamente, carregamentos definidos por blocos de amplitude constante e espectros aleatórios. Finalmente, o presente estudo incidirá na modelação por elementos finitos do comportamento à fadiga de ligações rebitadas e aparafusadas, aplicando conjuntamente Métodos Locais e a Mecânica da Fractura Linear Elástica. Comparações realizadas entre as previsões e os resultados experimentais mostram um bom desempenho dos modelos propostos.Portugal, similarly to other countries from North Europe and North America, has an important number of ancient riveted bridges requiring maintenance and rehabilitation, since those bridges were designed for traffic conditions not representative of current ones. Since theses bridges are architectural heritage and since their replacement in short term is economically impracticable they must be preserved. Whenever possible, studies concerning the maintenance and rehabilitation of those structures should be based on properties from original materials and structural components. Very often, current design codes of practice do not have relevant data for those ancient bridge materials and components. Taking into account the scenario previously illustrated, the current master dissertation has the main goal to characterize the fatigue behaviour of a riveted connection, typically present in ancient riveted bridges. Additionally, the present study includes a bolted connection, which is often applied in the rehabilitation of old riveted bridges. Therefore, this study allows the comparison of the fatigue behaviour between riveted and bolted connections. Regarding the bolted connections, the effects on fatigue strength of the clamping stresses on bolts, are also investigated. Finally, a preliminary investigation concerning the effect on fatigue strength of resin injected bolts is proposed. The research presented in this master dissertation is mainly concerned with constant amplitude loading. However, some variable amplitude tests (constant amplitude block loading and spectrum loading) were also carried out for the riveted connections. Finally, the present research includes the fatigue modelling of the riveted and bolted connections, based on both local and Linear Elastic Fracture Mechanics approaches. The proposed models are supported on finite element simulations. Comparisons between predictions and experimental data illustrated a good performance of the proposed models.2010-09-20T12:08:32Z2009-01-01T00:00:00Z2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/318pormetadata only accessinfo:eu-repo/semantics/openAccessSilva, João Filipe Nogueira dareponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:48:13Zoai:repositorio.utad.pt:10348/318Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:04:35.234571Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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