Análise inelástica de pórticos planos considerando a plasticidade distribuída e o efeito das tensões residuais nos perfis estruturais de aço

• Autor(a) principal: Andreia Cristina Barroso Almeida
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/LMCA-6VZNW2
• topic: Análise inelástica avançada; Tensões residuais; Não-linearidades física e geométrica; Estruturas de aço; Plasticidade distribuída; Engenharia de estruturas; Aço Estruturas; Analise plastica (Teoria das estruturas); Deformações e tensões; Pórticos estruturais

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). Utilizam-se os conceitos da plasticidade distribuída para elementos com nós rígido-rotulados, incluindo o efeito das tensões residuais existentes nos perfis de açodecorrentes dos processos de fabricação. 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 teoriageral fundamentada em uma rigorosa formulação Lagrangiana atualizada, utilizando a técnica corrotacional para a obtenção da matriz de rigidez tangente do elemento, levando-se em conta a presença das tensões residuais auto-equilibradas nas equações deequilíbrio do elemento. Para implementação desta formulação adiciona-se, à versão original apresentada por LAVALL (1996), a capacidade de analisar problemas com ligações articuladas entre as barras da estrutura, com tensões residuais aplicadas na alma do perfil e com diferentes carregamentos nodais com incrementos e fatores deponderação diferenciados. O modelo de fatias permite o acompanhamento da plastificação ao longo da altura da seção e ao longo do elemento para qualquer modelo de distribuição das tensões residuais. Visando uma interface mais amigável com o usuário desenvolve-se um pré-processador que possibilita o cálculo automático de parâmetros exigidos pelo programa principal. Finalmente, os exemplos apresentados mostram a grande potencialidade da formulação desenvolvida. São analisados vários casos permitindo o estudo da plastificação gradual, da influência das tensões residuais edas imperfeições iniciais, estas introduzidas de forma explícita, na resistência última das estruturas de aço, cujos resultados são comparados com as curvas de dimensionamento à compressão e com as equações de interação apresentadas no projeto de revisão da NBR 8800 setembro 2006, comprovando a aplicação da formulação como um Método de Análise Avançada.