Modelo numérico-computacional de ligação semirrígida baseado na Mecânica do Dano
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Data de Publicação: | 2022 |
Outros Autores: | , , , |
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Título da fonte: | Matéria (Rio de Janeiro. Online) |
Texto Completo: | http://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762022000200207 |
Resumo: | RESUMO As ligações de viga – pilar em estruturas de aço são projetadas tradicionalmente supondo seu comportamento idealmente flexível ou totalmente rígido, o que simplifica os processos de análise e de projeto estrutural. No entanto, esses dois casos são extremos, porque a maioria das conexões usadas no campo prático transmitem algum momento parcial. Resultados experimentais obtidos para conexões de viga – pilar mostram que a relação entre a rotação e o momento é não linear e varia dependendo da flexibilidade das mesmas. Nesse contexto, um modelo constitutivo unidimensional de ligação fundamentado na Mecânica do Dano Contínuo é proposto, o qual leva em conta a redução progressiva da rigidez rotacional. Um código computacional é desenvolvido para a análise estática de pórticos planos com comportamento não linear geométrico e com ligação semirrígida. A variável dano é calculada em função de três parâmetros – rigidez rotacional inicial, deformação rotacional e módulo de dano -, sendo esses obtidos da curva momento – rotação da ligação. Com o objetivo de verificar a formulação proposta, esse modelo é aplicado em dois problemas numéricos - uma viga em balanço e um pórtico com dois andares. As estruturas são discretizadas com a formulação Corrotacional do Método dos Elementos Finitos, considerando a teoria de Euler-Bernoulli para a flexão de viga. A ligação é simulada por um elemento finito de comprimento nulo, cuja matriz de rigidez elementar considera as rigidezes axial, translacional e rotacional. O sistema de equações não lineares, que descreve o problema estrutural, é solucionado por um procedimento incremental-iterativo de dois passos com convergência cúbica. Os resultados numéricos com o programa Scilab mostram a boa concordância entre as trajetórias de equilíbrio obtidas com o modelo proposto e aquelas encontradas na literatura. |
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Modelo numérico-computacional de ligação semirrígida baseado na Mecânica do DanoFormulação CorrotacionalNão linearidade geométricaPotra-PtákComprimento de ArcoAlgoritmoRESUMO As ligações de viga – pilar em estruturas de aço são projetadas tradicionalmente supondo seu comportamento idealmente flexível ou totalmente rígido, o que simplifica os processos de análise e de projeto estrutural. No entanto, esses dois casos são extremos, porque a maioria das conexões usadas no campo prático transmitem algum momento parcial. Resultados experimentais obtidos para conexões de viga – pilar mostram que a relação entre a rotação e o momento é não linear e varia dependendo da flexibilidade das mesmas. Nesse contexto, um modelo constitutivo unidimensional de ligação fundamentado na Mecânica do Dano Contínuo é proposto, o qual leva em conta a redução progressiva da rigidez rotacional. Um código computacional é desenvolvido para a análise estática de pórticos planos com comportamento não linear geométrico e com ligação semirrígida. A variável dano é calculada em função de três parâmetros – rigidez rotacional inicial, deformação rotacional e módulo de dano -, sendo esses obtidos da curva momento – rotação da ligação. Com o objetivo de verificar a formulação proposta, esse modelo é aplicado em dois problemas numéricos - uma viga em balanço e um pórtico com dois andares. As estruturas são discretizadas com a formulação Corrotacional do Método dos Elementos Finitos, considerando a teoria de Euler-Bernoulli para a flexão de viga. A ligação é simulada por um elemento finito de comprimento nulo, cuja matriz de rigidez elementar considera as rigidezes axial, translacional e rotacional. O sistema de equações não lineares, que descreve o problema estrutural, é solucionado por um procedimento incremental-iterativo de dois passos com convergência cúbica. Os resultados numéricos com o programa Scilab mostram a boa concordância entre as trajetórias de equilíbrio obtidas com o modelo proposto e aquelas encontradas na literatura.Laboratório de Hidrogênio, Coppe - Universidade Federal do Rio de Janeiroem cooperação com a Associação Brasileira do Hidrogênio, ABH22022-01-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersiontext/htmlhttp://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762022000200207Matéria (Rio de Janeiro) v.27 n.2 2022reponame:Matéria (Rio de Janeiro. Online)instname:Matéria (Rio de Janeiro. Online)instacron:RLAM10.1590/1517-7076-rmat-2021-45452info:eu-repo/semantics/openAccessde Souza,Luiz Antonio FaraniLetícia Soares,AmandaKawamoto,Rodrigo Yukio Mizotedos Santos,Douglas FernandesVanalli,Leandropor2022-05-30T00:00:00Zoai:scielo:S1517-70762022000200207Revistahttp://www.materia.coppe.ufrj.br/https://old.scielo.br/oai/scielo-oai.php||materia@labh2.coppe.ufrj.br1517-70761517-7076opendoar:2022-05-30T00:00Matéria (Rio de Janeiro. Online) - Matéria (Rio de Janeiro. Online)false |
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