Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alencar, Guilherme Santana
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11591
Resumo: Steel and steel-concrete composite highway bridges are currently subjected to dynamic actions with variable magnitudes due to the action of vehicles crossing on the deck. These dynamic actions can generate the nucleation of fractures or even their propagation in the structures. Depending on the magnitude, these effects can compromise the structural system response and the reliability, which may also lead to a reduction of the expected bridge service life. This way, the dynamic response of a steel-concrete composite bridge spanning 40 m was investigated in this work. The computational model, developed for the composite bridge dynamic analysis, adopted the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations, and was implemented in the ANSYS program. A parametric study was performed to identify the effect of vehicle speed and roughness pavement on the investigated bridge dynamic behaviour. The proposed methodology for evaluate the bridge service life to fatigue was based on a linear cumulative damage rule, Rainflow-counting algorithm and S-N curves from main design codes. Results of a parametric analysis are presented to verify the extension of the dynamical effects on highway bridges due to vehicles crossing on the irregular pavement surface. The main conclusions of this work focuses on alerting structural engineers to the possibility of increase of fatigue damage, related to steel and composite highway bridges when subjected to vehicle dynamic actions.
id UERJ_3f51d64e8d2d6a5422af41c6e5ac8856
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/11591
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Silva, José Guilherme Santos dahttp://lattes.cnpq.br/4422797300106230Gonçalves, Paulo Batistahttp://lattes.cnpq.br/5457197162245079Soeiro, Francisco José da Cunha Pireshttp://lattes.cnpq.br/8690926504635230Silva, André Tenchini dahttp://lattes.cnpq.br/7036280752466413http://lattes.cnpq.br/8239901885386547Alencar, Guilherme Santana2021-01-06T19:02:16Z2015-06-122015-05-28ALENCAR, Guilherme Santana. Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.. 2015. 158 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11591Steel and steel-concrete composite highway bridges are currently subjected to dynamic actions with variable magnitudes due to the action of vehicles crossing on the deck. These dynamic actions can generate the nucleation of fractures or even their propagation in the structures. Depending on the magnitude, these effects can compromise the structural system response and the reliability, which may also lead to a reduction of the expected bridge service life. This way, the dynamic response of a steel-concrete composite bridge spanning 40 m was investigated in this work. The computational model, developed for the composite bridge dynamic analysis, adopted the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations, and was implemented in the ANSYS program. A parametric study was performed to identify the effect of vehicle speed and roughness pavement on the investigated bridge dynamic behaviour. The proposed methodology for evaluate the bridge service life to fatigue was based on a linear cumulative damage rule, Rainflow-counting algorithm and S-N curves from main design codes. Results of a parametric analysis are presented to verify the extension of the dynamical effects on highway bridges due to vehicles crossing on the irregular pavement surface. The main conclusions of this work focuses on alerting structural engineers to the possibility of increase of fatigue damage, related to steel and composite highway bridges when subjected to vehicle dynamic actions.As pontes rodoviárias metálicas e mistas (aço-concreto) são submetidas a um grande número de carregamentos repetitivos de diferentes magnitudes, ao longo do tempo. Estas ações dinâmicas podem causar a nucleação de fraturas ou mesmo a propagação destas sobre o sistema estrutural. A depender da magnitude, estes efeitos podem comprometer o sistema estrutural e a sua confiabilidade, além de reduzir a vida útil das pontes. Assim sendo, neste trabalho de pesquisa foi investigada a resposta dinâmica de uma ponte mista (aço-concreto), simplesmente apoiada, com vão de 40,0 m, submetida ao tráfego de veículos sobre a superfície irregular do pavimento. Para tal um modelo numérico representativo do sistema estrutural foi desenvolvido com base no emprego do programa ANSYS, por meio do uso de técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos. Um estudo paramétrico foi desenvolvido para identificar, de forma qualitativa e quantitativa, o efeito das irregularidades do pavimento sobre o comportamento dinâmico da ponte mista investigada. Em seguida, a verificação do projeto à fadiga do sistema misto foi realizada, com base no emprego do algoritmo de contagem de ciclos Rainflow e em curvas S-N associadas às principais normas de projeto sobre o tema. As conclusões deste trabalho de pesquisa alertam aos engenheiros estruturais para a possibilidade concreta acerca do aumento do dano por fadiga, relacionado às ações dinâmicas de veículos trafegando sobre o tabuleiro de pontes em aço e mistas (aço-concreto).Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:02:16Z No. of bitstreams: 1 Guilherme Santana Alencar.pdf: 8378701 bytes, checksum: 7654146e089809aa5df0f273a32c4e87 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:02:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Santana Alencar.pdf: 8378701 bytes, checksum: 7654146e089809aa5df0f273a32c4e87 (MD5) Previous issue date: 2015-05-28Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaCivil EngineeringSteel and composite highway bridgesRoughness pavement surfaceModelling of dynamics behaviourFatigue assessmentEngenharia CivilPontes rodoviárias mistas (aço-concreto)Efeito das irregularidades da pistaModelagem do comportamento dinâmicoAnálise de FadigaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAnálise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.Dynamic analysis and fatigue evaluation of steel-concrete composite highway bridges subjected to vehicles traffic on the irregular pavement surface.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALGuilherme Santana Alencar.pdfapplication/pdf8378701http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11591/1/Guilherme+Santana+Alencar.pdf7654146e089809aa5df0f273a32c4e87MD511/115912024-02-27 14:52:32.743oai:www.bdtd.uerj.br:1/11591Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Dynamic analysis and fatigue evaluation of steel-concrete composite highway bridges subjected to vehicles traffic on the irregular pavement surface.
title Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
spellingShingle Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
Alencar, Guilherme Santana
Civil Engineering
Steel and composite highway bridges
Roughness pavement surface
Modelling of dynamics behaviour
Fatigue assessment
Engenharia Civil
Pontes rodoviárias mistas (aço-concreto)
Efeito das irregularidades da pista
Modelagem do comportamento dinâmico
Análise de Fadiga
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
title_short Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
title_full Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
title_fullStr Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
title_full_unstemmed Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
title_sort Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.
author Alencar, Guilherme Santana
author_facet Alencar, Guilherme Santana
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, José Guilherme Santos da
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4422797300106230
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Gonçalves, Paulo Batista
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5457197162245079
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Soeiro, Francisco José da Cunha Pires
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8690926504635230
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Silva, André Tenchini da
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7036280752466413
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8239901885386547
dc.contributor.author.fl_str_mv Alencar, Guilherme Santana
contributor_str_mv Silva, José Guilherme Santos da
Gonçalves, Paulo Batista
Soeiro, Francisco José da Cunha Pires
Silva, André Tenchini da
dc.subject.eng.fl_str_mv Civil Engineering
Steel and composite highway bridges
Roughness pavement surface
Modelling of dynamics behaviour
Fatigue assessment
topic Civil Engineering
Steel and composite highway bridges
Roughness pavement surface
Modelling of dynamics behaviour
Fatigue assessment
Engenharia Civil
Pontes rodoviárias mistas (aço-concreto)
Efeito das irregularidades da pista
Modelagem do comportamento dinâmico
Análise de Fadiga
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia Civil
Pontes rodoviárias mistas (aço-concreto)
Efeito das irregularidades da pista
Modelagem do comportamento dinâmico
Análise de Fadiga
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
description Steel and steel-concrete composite highway bridges are currently subjected to dynamic actions with variable magnitudes due to the action of vehicles crossing on the deck. These dynamic actions can generate the nucleation of fractures or even their propagation in the structures. Depending on the magnitude, these effects can compromise the structural system response and the reliability, which may also lead to a reduction of the expected bridge service life. This way, the dynamic response of a steel-concrete composite bridge spanning 40 m was investigated in this work. The computational model, developed for the composite bridge dynamic analysis, adopted the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations, and was implemented in the ANSYS program. A parametric study was performed to identify the effect of vehicle speed and roughness pavement on the investigated bridge dynamic behaviour. The proposed methodology for evaluate the bridge service life to fatigue was based on a linear cumulative damage rule, Rainflow-counting algorithm and S-N curves from main design codes. Results of a parametric analysis are presented to verify the extension of the dynamical effects on highway bridges due to vehicles crossing on the irregular pavement surface. The main conclusions of this work focuses on alerting structural engineers to the possibility of increase of fatigue damage, related to steel and composite highway bridges when subjected to vehicle dynamic actions.
publishDate 2015
dc.date.available.fl_str_mv 2015-06-12
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-05-28
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-06T19:02:16Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ALENCAR, Guilherme Santana. Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.. 2015. 158 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11591
identifier_str_mv ALENCAR, Guilherme Santana. Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.. 2015. 158 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11591
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11591/1/Guilherme+Santana+Alencar.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 7654146e089809aa5df0f273a32c4e87
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1792352308593426432