Avaliação da influência das curvaturas e das transversinas na distribuição do momento fletor devido à carga móvel em pontes curvas de concreto armado
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29229 |
Resumo: | A análise estrutural destas pontes com geometria longitudinal curva apresenta maior complexidade quando comparado ao de pontes com traçados retos. Verifica-se esse fato devido a uma série de consequências ocasionadas pela interação entre o momento de flexão e o momento de torção, que tornam-se consideráveis as solicitações de torção, onde essas podem condicionar o dimensionamento e a estabilidade da peça, além de ocasionar o aumento da distorção da seção transversal do elemento, gerando esforços transversais e longitudinais que não podem ser desprezados. À vista disso, o objetivo principal desta pesquisa é realizar um estudo paramétrico sobre a Influência das curvaturas e das transversinas em pontes com traçado longitudinal curvo no plano horizontal, na distribuição de momento fletor nas longarinas devido à carga móvel. Assim, para a análise do comportamento de pontes e/ou viadutos com traçados curvos em planta serão utilizados modelos numéricos utilizando o MEF por meio do software CsiBridge v20, bem como validados através do método analítico de cálculo V-Load. Para ambos os métodos de cálculo serão utilizadas as cargas móveis referentes ao TB-450 definido pela NBR 7188 (2013). As análises dos resultados constataram que a inclusão de transversinas intermediárias (TI’s) tornou a distribuição de momento fletor mais igualitária para maioria dos modelos analisados, visto que parte do esforço que nos modelos sem transversinas intermediárias estavam alocados nas longarinas mais carregadas, migrou-se para as menos carregadas. O efeito da curvatura alterou significativamente a distribuição dos FDMF nas vigas ao longo da seção transversal de pontes curvas, apresentando tendência de progressão desses fatores à medida que se aproxima da viga longarina mais externa à curva. Tal comportamento é atribuído aos efeitos acoplados do momento fletor e momento torçor existentes nas vigas curvas. Além disso, a curvatura induz um complexo estado de tensões, visto que essas estruturas estão submetidas à torção combinada com flexão e cisalhamento. Ademais, no tocante a influência das TI’s associadas ao efeito da monoliticidade dos sistemas, existe uma tendência de equivalência na distribuição das cargas das pontes à medida que se aumenta a quantidade de TI’s tanto para métodos construtivos pré-moldados quanto moldados in loco. Por fim, com relação ao Método V-Load, apesar de ter sido utilizado no passado para dimensionamento de pontes curvas de seção aberta, apresenta-se resultados de distribuição de momento fletor muito discrepantes quando comparados com os resultados do MEF. |
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Ribeiro, Valberllan AlbuquerqueBarros, RodrigoLuchi, Lorenzo Augusto Ruschi eSilva Filho, José Neres da2020-06-10T18:48:39Z2020-06-10T18:48:39Z2019-06-17RIBEIRO, Valberllan Albuquerque. Avaliação da influência das curvaturas e das transversinas na distribuição do momento fletor devido à carga móvel em pontes curvas de concreto armado. 2019. 350f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29229A análise estrutural destas pontes com geometria longitudinal curva apresenta maior complexidade quando comparado ao de pontes com traçados retos. Verifica-se esse fato devido a uma série de consequências ocasionadas pela interação entre o momento de flexão e o momento de torção, que tornam-se consideráveis as solicitações de torção, onde essas podem condicionar o dimensionamento e a estabilidade da peça, além de ocasionar o aumento da distorção da seção transversal do elemento, gerando esforços transversais e longitudinais que não podem ser desprezados. À vista disso, o objetivo principal desta pesquisa é realizar um estudo paramétrico sobre a Influência das curvaturas e das transversinas em pontes com traçado longitudinal curvo no plano horizontal, na distribuição de momento fletor nas longarinas devido à carga móvel. Assim, para a análise do comportamento de pontes e/ou viadutos com traçados curvos em planta serão utilizados modelos numéricos utilizando o MEF por meio do software CsiBridge v20, bem como validados através do método analítico de cálculo V-Load. Para ambos os métodos de cálculo serão utilizadas as cargas móveis referentes ao TB-450 definido pela NBR 7188 (2013). As análises dos resultados constataram que a inclusão de transversinas intermediárias (TI’s) tornou a distribuição de momento fletor mais igualitária para maioria dos modelos analisados, visto que parte do esforço que nos modelos sem transversinas intermediárias estavam alocados nas longarinas mais carregadas, migrou-se para as menos carregadas. O efeito da curvatura alterou significativamente a distribuição dos FDMF nas vigas ao longo da seção transversal de pontes curvas, apresentando tendência de progressão desses fatores à medida que se aproxima da viga longarina mais externa à curva. Tal comportamento é atribuído aos efeitos acoplados do momento fletor e momento torçor existentes nas vigas curvas. Além disso, a curvatura induz um complexo estado de tensões, visto que essas estruturas estão submetidas à torção combinada com flexão e cisalhamento. Ademais, no tocante a influência das TI’s associadas ao efeito da monoliticidade dos sistemas, existe uma tendência de equivalência na distribuição das cargas das pontes à medida que se aumenta a quantidade de TI’s tanto para métodos construtivos pré-moldados quanto moldados in loco. Por fim, com relação ao Método V-Load, apesar de ter sido utilizado no passado para dimensionamento de pontes curvas de seção aberta, apresenta-se resultados de distribuição de momento fletor muito discrepantes quando comparados com os resultados do MEF.The structural analysis of bridges with curved longitudinal geometry presents greater complexity when compared to with straight bridges. This fact is due to a series of consequences caused by the interaction between the bending moment and the torsion moment. This makes torsion requests considerable, where they can condition the dimensioning and stability of the structure, as well as causing the increased distortion of the cross section of the element, generating transverse and longitudinal stresses that cannot be neglected. In view of this, the main objective of this research is to carry out a parametric study on the Influence of curvatures and the insertion of support transversal (diaphragm) in bridges with curved longitudinal trajectory in the horizontal plane, in the distribution of bending moment in the spars. Thus, for the analysis of the behavior of bridges, numerical models using the Finite Element Method (FEM) using the software CsiBridge v20 will be used, as well as validated by the V-Load analytical method. The analysis of the results showed that the inclusion of the support transversal (diaphragm) made the bending moment distribution more balanced for most of the analyzed models. The curvature effect significantly altered the distribution of the BMDF in the beams along the cross section of curved bridges, showing a trend of progression of these factors as it approaches the girder most external to the curve. Such behavior is attributed to the coupled effects of the bending moment and torsion moment in the curved girders. In addition, the curvature induces a complex state of tensions, since these structures are subjected to twist combined with bending and shearing. In addition, regarding the influence of the TI's associated to the effect of the monolithic systems, there is a tendency of equivalence in the load distribution of the bridges as the quantity of TIs is increased for both precast and in situ molded construction methods. Finally, with respect to the V-Load Method, although it has been used in the past for open-section curved bridges, results of very discrepant bending moment distribution are presented when compared with the MEF results.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILPontes curvasInfluência das transversinasDistribuição de momento fletorMétodo dos elementos finitosAvaliação da influência das curvaturas e das transversinas na distribuição do momento fletor devido à carga móvel em pontes curvas de concreto armadoEvaluation fo the influence of curvatures and transversines in the distribution of the bending moment due to the live load in curved bridges of reinforced concreteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVILUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdfapplication/pdf14959391https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29229/1/Avaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf249224d090a80bddfc393f656a0e4ff0MD51TEXTAvaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf.txtAvaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain475013https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29229/2/Avaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf.txteba48d23381b00c7ba62d63ffd71c020MD52THUMBNAILAvaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf.jpgAvaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1260https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29229/3/Avaliacaoinfluenciacurvaturas_Ribeiro_2019.pdf.jpg9802b6f47fe510c200f5a5fa916896f0MD53123456789/292292020-06-14 04:39:01.692oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/29229Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-06-14T07:39:01Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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A análise estrutural destas pontes com geometria longitudinal curva apresenta maior complexidade quando comparado ao de pontes com traçados retos. Verifica-se esse fato devido a uma série de consequências ocasionadas pela interação entre o momento de flexão e o momento de torção, que tornam-se consideráveis as solicitações de torção, onde essas podem condicionar o dimensionamento e a estabilidade da peça, além de ocasionar o aumento da distorção da seção transversal do elemento, gerando esforços transversais e longitudinais que não podem ser desprezados. À vista disso, o objetivo principal desta pesquisa é realizar um estudo paramétrico sobre a Influência das curvaturas e das transversinas em pontes com traçado longitudinal curvo no plano horizontal, na distribuição de momento fletor nas longarinas devido à carga móvel. Assim, para a análise do comportamento de pontes e/ou viadutos com traçados curvos em planta serão utilizados modelos numéricos utilizando o MEF por meio do software CsiBridge v20, bem como validados através do método analítico de cálculo V-Load. Para ambos os métodos de cálculo serão utilizadas as cargas móveis referentes ao TB-450 definido pela NBR 7188 (2013). As análises dos resultados constataram que a inclusão de transversinas intermediárias (TI’s) tornou a distribuição de momento fletor mais igualitária para maioria dos modelos analisados, visto que parte do esforço que nos modelos sem transversinas intermediárias estavam alocados nas longarinas mais carregadas, migrou-se para as menos carregadas. O efeito da curvatura alterou significativamente a distribuição dos FDMF nas vigas ao longo da seção transversal de pontes curvas, apresentando tendência de progressão desses fatores à medida que se aproxima da viga longarina mais externa à curva. Tal comportamento é atribuído aos efeitos acoplados do momento fletor e momento torçor existentes nas vigas curvas. Além disso, a curvatura induz um complexo estado de tensões, visto que essas estruturas estão submetidas à torção combinada com flexão e cisalhamento. Ademais, no tocante a influência das TI’s associadas ao efeito da monoliticidade dos sistemas, existe uma tendência de equivalência na distribuição das cargas das pontes à medida que se aumenta a quantidade de TI’s tanto para métodos construtivos pré-moldados quanto moldados in loco. Por fim, com relação ao Método V-Load, apesar de ter sido utilizado no passado para dimensionamento de pontes curvas de seção aberta, apresenta-se resultados de distribuição de momento fletor muito discrepantes quando comparados com os resultados do MEF. |
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