EM - Escola de Minas
URI permanente desta comunidadehttp://www.hml.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6
Notícias
A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
Navegar
6 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Influence of residual stress models prescribed in design codes for steel I-section behavior.(2022) Lemes, Igor José Mendes; Silva, Jéssica Lorrany e; Batelo, Everton André Pimentel; Silveira, Ricardo Azoubel da MotaNon-uniform cooling of steel cross-sections during the manufacturing process generates a state of residual stresses in the cross-section. Design codes describe the distribution of these stresses in different ways. This work aims to numerically investigate the influence of these models on the behavior of bare steel and steel-concrete composite sections by the curves: flexural stiffness-bending moment, moment-curvature and yield curves (initial and full yield). These procedures are important for the study of the simplified curves used in some methodologies of the refined plastic hinge method (RPHM) analysis. The study will use the strain compatibility method (SCM), where, if the axial strain of the cross-section point is known, the section stiffness is obtained using the tangential Young's modulus derived from the materials constitutive relationship. A fiber discretization algorithm is applied and the residual stresses are explicitly inserted into the fibers automatically. The methodology was calibrated using the moment-curvature relationship and the flexural stiffness-bending moment curve. These results were numerically stable and good convergence with literature data was obtained. In general, the residual stress model of the American standard (AISC, 2016) defines a larger elastic region within the interaction diagrams then European model (CEN, 2005). The results obtained showed that the initial yield curves for steel I-sections under minor axis bending require revision for application to RPHM, mainly due to the loss of symmetry in relation to the ''M'' axis in the normal force-bending moment (''NM'') interaction diagram.Item On the nonlinear transient analysis of planar steel frames with semi-rigid connections : from fundamentals to algorithms and numerical studies.(2018) Silva, Andréa Regina Dias da; Batelo, Everton André Pimentel; Neves, Francisco de Assis das; Gonçalves, Paulo BatistaThis paper presents the fundamentals for prediction of a more realistic behavior of planar steel frames with semi-rigid connections under dynamic loading. The majority of the research in this area concentrates on the nonlinear static analysis of frames with semi-rigid connections. Indeed, few studies have contributed to the nonlinear dynamic and vibration analyses of frames. Therefore, this article first describes the frames’ semi-rigid connection behavior under monotonic and cyclic loads, and presents the independent hardening technique adopted to simulate the joint behavior under cyclic excitation. In a finite element context, this paper presents an efficient numerical methodology that is proposed in algorithmic form to obtain the nonlinear transient response of the structural system. The paper also presents, in algorithmic form, a complete description of the adopted connection hysteretic model. Satisfying the equilibrium and compatibility conditions, and assuming only the connection’s rotational deformation due to bending as variable, this work obtains the tangent stiffness and mass matrices of the beam-column element with semi-rigid connections at the ends. The study concludes by verifying and validating the proposed numerical approach using four structural steel systems: a L-frame, a two-story frame, a six-story frame, and a four-bay five-story frame. The analyses show that the hysteresis of the semi-rigid connection has a strong effect on the frames’ responses and is an important source of damping during the structural vibration.Item Análise dinâmica avançada de estruturas de aço com ligações semirrígidas e interação com o solo.(2018) Batelo, Everton André Pimentel; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Silva, Andréa Regina Dias da; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Silva, Andréa Regina Dias da; Guimarães, Gustavo Paulinelli; Ferreira, Walnório Graça; Galvão, Alexandre da SilvaEsta tese apresenta os fundamentos numéricos para a previsão do comportamento de estruturas planas de aço com ligações semirrígidas e interação com o solo quando estas são submetidas a ações dinâmicas extremas, como: impacto, abalos sísmicos e ações de ventos. Nessas condições, as estruturas de aço podem apresentar deformações permanentes, danos localizados que podem levar ao colapso parcial ou total. Dessa forma, projetar sistemas estruturais considerando o comportamento elástico do material, nessas situações extremas, tende a ser antieconômico. É aceitável, portanto, que haja certo dano nas estruturas nessas situações de carregamento extremo, desde que esse não coloque em risco a segurança da edificação. Assim, esta tese tem como objetivo avaliar o comportamento não linear de estruturas de aço sob ação dinâmica, procurando explorar a capacidade de amortecimento histerético introduzido pelas ligações semirrígidas e pelo processo de deformação plástica de seus membros (vigas e colunas formados por perfis I ou H compactos), com a consequente redistribuição de esforços internos e formação de rótulas plásticas. As análises transientes não lineares são realizadas através do programa computacional CS-ASA (Silva, 2009), que é baseado no método de elementos finitos (MEF). Esse programa é ampliado através do presente estudo, onde os efeitos não lineares geométricos, das ligações semirrígidas e do material aço são considerados juntamente com a interação solo-estrutura (ISE). Elementos finitos planos não lineares de barra, baseados na hipótese de Euler Bernoulli, são usados na modelagem das estruturas de aço e elementos de fundação são usados para aproximar o meio geológico (solo ou rocha), que é modelado de forma discreta ou contínua (hipóteses de Winkler). Assume-se aqui que esses elementos de fundação reagem às solicitações de tração e compressão, caracterizando o problema ISE com restrições bilaterais de contato. As respostas transientes não lineares dos problemas analisados são obtidas através um processo incremental-interativo, usando os métodos Newmark e Newton-Raphson. Por fim, vale destacar que as respostas alcançadas através da metodologia de solução numérica proposta apresentaram boa concordância com as extraídas da literatura e através do software SAP 2000.Item Nonlinear analysis of the progressive collapse of reinforced concrete plane frames using a multilayered beam formulation.(2014) Oliveira, Cláudio Ernani Martins; Batelo, Everton André Pimentel; Berke, P. Z.; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Massart, T. J.Item Refined elastoplastic analysis of plane steel frames under extreme dynamic loading.(2015) Silva, Andréa Regina Dias da; Batelo, Everton André Pimentel; Silveira, Ricardo Azoubel da MotaThere may be situations in which structures are subjected to dynamic loads with intensities sufficient to cause permanent deformation and to accumulate damage that leads to collapse. Under extreme loading these structures must be capable of absorbing a considerable amount of energy. Thus, if engineers are to conceive lighter, more slender constructions without compromising quality and security standards, then they must evaluate a structure’s dynamic behavior considering the material ductility. Complex theories such as nonlinear formulations can be used to reduce simplifications in the analysis/design process. This work evaluates the nonlinear behavior of plane steel frames under extreme dynamic loads. Steel is considered to be an elastoplastic material, and for loading/unloading conditions, the structural members’ plasticity state is controlled using the refined plastic-hinge method. With this refined method the cross section’s gradual plastification can be accompanied from the start of yielding until the complete plastification of the section (plastic-hinge formation). Residual stresses are also considered, and the adopted plastic resistance surface of the cross section is defined by the internal forces and by its geometric characteristics. The numerical examples presented demonstrated the applicability of the proposed numerical strategy where the refined plastic hinge model enables the energy dissipation through the plastic hinges.Item Análise dinâmica avançada de estruturas de aço sob cargas extremas.(2014) Batelo, Everton André Pimentel; Silveira, Ricardo Azoubel da MotaUma análise estrutural rigorosa é de fundamental importância para o projeto e o desempenho adequado ao longo da vida útil de uma estrutura. Os pórticos de aço são uma excelente solução estrutural para os mais variados tipos de construções. Sua concepção estrutural e forma esbelta compõe uma estrutura leve, econômica, eficiente e de montagem rápida. Em algumas situações, esses pórticos de aço são submetidos a solicitações dinâmicas com intensidade suficiente para provocar deformações permanentes e danos localizados na estrutura que podem levar ao seu colapso parcial ou total. Dessa forma, projetar estruturas idealizando o comportamento elástico do material nessas situações tende a ser antieconômico. Assim, é aceitável que haja certa quantidade de dano nas estruturas em situações de carregamento extremo, desde que esses não coloquem em risco a segurança da edificação. Desse modo, esta dissertação tem como objetivo avaliar o comportamento não linear de estruturas de aço sob a ação de excitações dinâmicas extremas, explorando a capacidade de amortecimento histerético da estrutura em decorrência da energia absorvida durante o processo de deformação plástica de seus membros estruturais, com a consequente redistribuição de esforços internos e formação de rótulas plásticas. As análises dinâmicas inelásticas de segunda ordem são realizadas através do programa computacional CS-ASA (Silva, 2009), utilizando o método da rótula plástica refinada. Situações práticas envolvendo cargas de impactos e sismos são avaliadas no decorrer do estudo, evidenciando o amortecimento histerético introduzido na estrutura devido à consideração do escoamento parcial das seções transversais e a boa representação das respostas transientes não lineares obtidas com o método da rótula plástica refinada quando comparado à outras análises numéricas e estudos experimentais.