Análise Estrutural de Cúpulas Geodésicas sujeitas a Ações Explosivas

• Autor(a) principal: Santos, Duarte Filipe Romão
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/31897
• topic: Explosão; Onda de Choque; Cúpula Geodésica; Contentor; Método Elementos Finitos; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

Os acidentes e ataques terroristas, perto de estruturas importantes, recorrendo a explosivos, podem causar grandes danos, e inclusive a perda de vidas humanas. Em cenários de guerra, existe a necessidade de garantir que as estruturas de aquartelamento, sejam suficientemente resistentes às ações explosivas. Nesta perspetiva e no seguimento destas conclusões, surgiu então o interesse, em estudar a aplicação de uma tipologia estrutural alternativa, baseada no conceito de cúpula geodésica, em detrimento dos tradicionais contentores estandardizados. As cúpulas geodésicas, são estruturas constituídas por uma rede geodésica de barras e nós, que permitem cobrir grandes vãos sem recorrer a suportes internos. Estas estruturas, apresentam uma forma arredondada, que promove um comportamento colaborativo dos seus elementos. A utilização dos contentores para o estudo comparativo, deve-se à frequente utilização destas estruturas em ambientes militares, onde estes desempenham funções de abrigo e de armazenamento de armas e sistemas de comunicação. O objetivo desta dissertação, passa pela análise do comportamento destas estruturas, quando sujeitas a ações explosivas, para que seja possível validar a sua aplicabilidade. Para tal, foram simulados vários modelos de elementos finitos com diferentes níveis de carga explosiva (TNT) e distâncias. Após a calibração e validação dos modelos realizados através do programa LS-DYNA, foi possível prever, da forma mais realista possível, a resposta destas estruturas perante ações explosivas. A validação da estrutura geodésica, foi feita com base no estudo comparativo, através do registo da resposta estrutural, tanto para a cúpula geodésica como para o contentor. Esta comparação abrange vários parâmetros, como as tensões, as pressões, os esforços axiais, os deslocamentos e ainda uma análise da ductilidade e das rotações máximas. Os resultados deste trabalho, permitiram concluir, que as cúpulas geodésicas têm um comportamento bastante satisfatório face a ações explosivas, comparativamente com os contentores.