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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18873
Tipo: | Dissertação |
Título: | Análise não linear de vigas de concreto armado com método secante |
Autor(es): | Melo, Gabriel Figueiredo de |
Primeiro Orientador: | Torii, André Jacomel |
Resumo: | Este trabalho tem como objetivo desenvolver e implementar rotinas computacionais de um modelo de elementos finitos simples e eficiente para análise não linear de vigas de concreto armado, considerando a não linearidade dos materiais através do uso das relações momento-curvatura das seções transversais obtidas antes da análise estrutural. Foram desenvolvidas rotinas computacionais para obter as relações momento-curvatura de seções genéricas de concreto armado, utilizado um desenvolvimento alternativo ao tradicional método das lamelas. As rotinas desenvolvidas são simples, gerais e flexíveis, permitindo um uso prático e amplo, podendo ser utilizada com diferentes leis constitutivas do aço e concreto. Em seguida, foi desenvolvido um modelo de elementos finitos para análise não linear de vigas de concreto armado baseado nas relações momento-curvatura, adotando o elemento de viga de Euler-Bernoulli. A fim de resolver as equações de equilíbrio não lineares e obter os deslocamentos e esforços internos da viga, foi adotado o método iterativo secante. Neste método a matriz de rigidez secante da estrutura é atualizada a cada iteração, utilizando os valores das curvaturas dos nós e os diagramas momento-curvatura para calcular as matrizes de rigidez dos elementos. O modelo de elementos finitos desenvolvido foi implementado através de rotinas computacionais, sendo, então, validado através de comparações com resultados de exemplos numéricos e experimentais da literatura. Com base nos resultados obtidos nos exemplos, pode-se concluir que as rotinas computacionais para análise não linear de vigas de concreto armado desenvolvidas neste trabalho se mostraram precisas e eficientes. |
Abstract: | This work aims to develop and implement computational routines of a simple and efficient finite element model for nonlinear analysis of reinforced concrete beams, considering the material nonlinearity using the moment-curvature relation of cross sections, that are obtained before structural analysis. Computational routines were developed to obtain the moment-curvature relations of general reinforced concrete cross sections, using an alternative development of the traditional fibers approach. The routines are simple, general and flexible, allowing practical employment, and can also be used with different constitutive laws of steel and concrete. Then, a finite element model was developed for nonlinear analysis of reinforced concrete beams based on the moment-curvature relation, employing the Euler-Bernoulli beam element. In order to solve the nonlinear equilibrium equations and obtain the internal displacements and stresses, the Secant iterative method is employed. In this method, the secant stiffness matrix of the structure is updated at each iteration, using the values of the node curvatures and the moment-curvature relations to obtain the stiffness matrices of the elements. The finite element model developed was implemented in computational routines and validated by comparisons with numerical and experimental results from the literature. Based on the results obtained it can be concluded that the computational routines for nonlinear analysis of reinforced concrete beams developed in this work are accurate and efficient. |
Palavras-chave: | Concreto armado Análise não linear Relação momento-curvatura Método dos elementos finitos Método secante Reinforced concrete Nonlinear analysis Moment-curvature relation Finite element method Secant method |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Civil e Ambiental |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18873 |
Data do documento: | 29-Abr-2019 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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