Implementação de análise não linear geométrica em programa de vigas mistas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Sánchez, Bárbara dos Santos
• Orientador(a): Morsch, Inacio Benvegnu
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Vigas mistas; Análise geométrica; Elementos finitos
• Palavras-chave em Inglês: Composite beams; Geometric nonlinear analysis; Finite elements
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/216390

Embora o comportamento inicial de uma viga mista possa ser descrito por uma resposta linear, a estrutura apresenta um comportamento não linear conforme as cargas e deformações vão se tornando maiores. Isto é devido ao comportamento não linear dos materiais e à mudança da geometria da estrutura. A análise não linear desempenha papel importante na análise de estruturas, pois ao considerar estes efeitos aprimoram-se os resultados e gera-se economia no projeto estrutural. Neste contexto, o presente trabalho visa, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), analisar o comportamento de vigas mistas em algumas situações nas quais a não linearidade geométrica pode influenciar a resposta da estrutura. Os casos analisados referem-se às vigas mistas de grande porte ou contínuas, vigas mistas com protensão interna e externa, ou ainda, vigas mistas submetidas à força axial. No entanto, a formulação implementada permite, desde que sejam adicionadas irregularidades iniciais, analisar vigas mistas com grandes aberturas na alma do perfil de aço, vigas mistas compostas por perfis de aço não compactos, castelados ou alveolares. Para avaliar o comportamento não linear geométrico, foram desenvolvidos os procedimentos necessários para realizar esta análise no código computacional VIMIS, desenvolvido no CEMACOM/PPGEC– UFRGS. Desta forma, o trabalho consistiu na complementação da formulação existente para a modelagem da laje de concreto, perfil de aço e cabo de protensão interna e externa. Foi adotado uma abordagem clássica Lagrangeana Total para a consideração de grandes deslocamentos e rotações moderadas, esta mudança acarretou na alteração da formulação dos elementos finitos, implicando na consideração de uma parcela de rigidez geométrica e atualização de variáveis cinemáticas. Todos os procedimentos realizados no presente trabalho são contrastados com resultados experimentais e numéricos de outros autores, validando, desta forma, a programação realizada.