Avaliação de modelos reológicos para concreto submetido a reação álcali-agregado baseada em análise numérica de amortecimento
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18105 |
Resumo: | Structural parameters can be elucidative as to the effects of the Alkali-Aggregate Reaction (AAR) in concrete, being the elastic and viscous components of this material, under such pathology, obtained by analysis of the vibrational spectrum at the resonant frequency of longitudinal dynamic stresses. The parameters found in the resonance tested concrete beams are: damping, loss factor and modulus of elasticity. These parameters come from the data analysis of the tests in the frequency domain (amplitude vs. frequency), where equivalence between viscous damping and hysteresis is employed. In obtaining the loss fator and damping is used for curve fitting the least squares method, with error minimization between the experimental curve data and those of the theoretical resonance curve in the frequency spectrum. The resonant frequency used in the analyzes is identified by comparing the theoretical natural frequency with the frequencies obtained in the tests, and the behavioral adherence of the frequency response function of the tests with the theoretical is fundamental. Among the parameters derived from the resonance analysis, damping is a key point in a numerical approach suggested to evaluate rheological models, to be adopted in the prediction of the effects of AAR on concrete over time, where damping is frequency dependent in the consideration of the global damping matrix, defined as a linear combination of global mass and stiffness matrices (Rayleigh damping), thus it is possible to determine values for mechanical parameters of elements such as spring and damper, which can be associated in various ways in the composition of rheological models, making it possible to predict nondestructively the evolution and behavior of global parameters and fractions of the concrete. |
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Avaliação de modelos reológicos para concreto submetido a reação álcali-agregado baseada em análise numérica de amortecimentoReação álcali-agregadoModelo reológicoAmortecimentoAlkali-aggregate reactionRheological modelDampingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAStructural parameters can be elucidative as to the effects of the Alkali-Aggregate Reaction (AAR) in concrete, being the elastic and viscous components of this material, under such pathology, obtained by analysis of the vibrational spectrum at the resonant frequency of longitudinal dynamic stresses. The parameters found in the resonance tested concrete beams are: damping, loss factor and modulus of elasticity. These parameters come from the data analysis of the tests in the frequency domain (amplitude vs. frequency), where equivalence between viscous damping and hysteresis is employed. In obtaining the loss fator and damping is used for curve fitting the least squares method, with error minimization between the experimental curve data and those of the theoretical resonance curve in the frequency spectrum. The resonant frequency used in the analyzes is identified by comparing the theoretical natural frequency with the frequencies obtained in the tests, and the behavioral adherence of the frequency response function of the tests with the theoretical is fundamental. Among the parameters derived from the resonance analysis, damping is a key point in a numerical approach suggested to evaluate rheological models, to be adopted in the prediction of the effects of AAR on concrete over time, where damping is frequency dependent in the consideration of the global damping matrix, defined as a linear combination of global mass and stiffness matrices (Rayleigh damping), thus it is possible to determine values for mechanical parameters of elements such as spring and damper, which can be associated in various ways in the composition of rheological models, making it possible to predict nondestructively the evolution and behavior of global parameters and fractions of the concrete.NenhumaParâmetros estruturais podem ser elucidativos quanto aos efeitos da Reação Álcali-Agregado (RAA) em concretos, sendo os componentes elásticos e viscosos deste material, sob tal patologia, obtidos por análise do espectro vibracional na frequência de ressonância dos esforços dinâmicos longitudinais. Os parâmetros encontrados nas vigas de concreto ensaiadas por ressonância são: amortecimento, fator de perda e módulo de elasticidade. Tais parâmetros advêm da análise de dados dos ensaios no domínio da frequência (amplitude vs.frequência), onde se emprega equivalência entre amortecimento viscoso e de histerese. Na obtenção do fator de perda e amortecimento se utiliza para ajuste de curva o método dos mínimos quadrados, com minimização do erro entre os dados da curva experimental e aqueles da curva teórica de ressonância no espectro da frequência. A frequência de ressonância usada nas análises é identificada comparando a frequência natural teórica com as frequências obtidas nos ensaios, sendo fundamental a aderência de comportamento da função de resposta de frequência dos ensaios com a teórica. Dentre os parâmetros oriundos da análise de ressonância o amortecimento é ponto-chave em abordagem numérica sugerida para avaliar modelos reológicos, a serem adotados na predição dos efeitos da RAA sobre o concreto no tempo, onde amortecimento faz-se dependente da frequência na consideração da matriz global de amortecimento, definida como combinação linear de matrizes globais de massa e rigidez (amortecimento de Rayleigh), sendo possível assim determinar valores para parâmetros mecânicos de elementos como mola e amortecedor, os quais podem ser associados de várias formas na composição de modelos reológicos, possibilitando prever não destrutivamente a evolução e comportamento de parâmetros globais e frações do concreto.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBTorres, Sandro Mardenhttp://lattes.cnpq.br/1050045022082025Cavalcanti, Marlon de Barros2020-10-13T22:46:35Z2020-03-312020-10-13T22:46:35Z2019-12-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18105porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-09-21T23:21:22Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/18105Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-09-21T23:21:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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