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Modelo computacional para análises estática e dinâmica de estruturas de aço e madeira com seções genéricas e inércias variáveis em mísulas.
(2022) Lima, Miguel Angelo Araújo; Rocha, Paulo Anderson Santana; Rocha, Paulo Anderson Santana; Galvão, Alexandre da Silva; Lemes, Igor José Mendes; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus
O presente trabalho tem como objetivo realizar análise estática e dinâmica de estrutura de aço e madeira com seções transversais genéricas e momentos de inércias variáveis em mísulas ao longo de cada elemento estrutural. Com a finalidade de demonstrar a eficiência do método aplicado a barras com variação em mísula, utilizou-se a Regra de Simpson e verificou-se a sua eficiência a partir do cálculo dos fatores de forma e fatores de carga em alguns elementos estruturais com variação em mísula. Posteriormente utilizou-se uma função parabólica para descrever a variação da altura da seção ao longo do comprimento da barra e em seguida adotou-se o Método de Gauss-Legendre (Quadratura de Gauss) com a finalidade de calcular numericamente e de forma bastante precisa a flexibilidade dos elementos. Utilizou-se ainda para o cálculo das propriedades geométricas das seções transversais o Método dos Elementos Finitos (MEF).Vale ressaltar que no presente trabalho as discretizações das seções transversais foram realizadas com o auxílio do elemento finito triangular com três nós (CST). Neste trabalho as estruturas foram analisadas de duas formas: usando-se o elemento de barra (para análise estática e dinâmica) e posteriormente utilizou-se o elemento finito tridimensional (para análise estática). Com isso é possível realizar a análise de vigas, treliças, barras axiais e pórticos planos. Para a análise dinâmica utilizaram-se dois métodos de marcha no tempo, a saber: Método de Newmark e o Método da Superposição Modal. Por fim, implementou-se também no código computacional três formulações correspondentes à modelagem de estruturas tridimensionais utilizando-se os elementos finitos tetraédrico com 4 nós (T4), hexaédrico de oito nós (H8) e com o elemento hexaédrico ou paralelepipédico com 20 nós (H20). Neste trabalho, fez-se ainda a proposição de uma expressão para a matriz de rigidez, a matriz de massa e a matriz de amortecimento baseada na Regra de Simpson. Ou seja, daí surgem três matrizes equivalentes para a definição da rigidez, da massa e do amortecimento de estruturas. Com o intuito de validar as implementações numéricas realizadas foram analisadas duas estruturas. Na primeira aplicação comparou-se o resultado correspondente à análise dinâmica da estrutura através do Método de Newmark e do Método da Superposição Modal. Na segunda aplicação, modelou-se um pórtico plano via análise matricial com a consideração das matrizes de forma convencional e posteriormente com o uso da formulação proposta no presente trabalho. Por fim, verificou-se que os resultados obtidos foram bastantes satisfatórios tanto para as análises estáticas quanto para as análises dinâmicas demonstrando assim o sucesso das implementações numéricas realizadas.
Análise e projeto de estruturas de concreto usando o modelo de bielas e tirantes via MEF : aplicação em blocos de fundação, consolos curtos, vigas-parede e sapatas rígidas.
(2019) Lima, Miguel Angelo Araújo; Rocha, Paulo Anderson Santana; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Silva, Kátia Inácio da
Neste trabalho tem-se como objetivo realizar análises elásticolineares a partir de um programa computacional destinado à implementação numérica do Modelo de Bielas e Tirantes, utilizando-se uma formulação baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF). Com este modelo é possível analisar o comportamento de elementos estruturais como blocos de fundação, consolos curtos e sapatas rígidas e realizar o dimensionamento das armaduras de aço, representar os valores de tensões, deformações e deslocamentos na região de uma viga representada como o Modelo de Bielas desenvolvido por Montoya et al. [1], além de modelar numericamente via MEF uma viga-parede com uma grande abertura, desenvolvida por Schlaich et al. [2]. Com o fim de validar as implementações numéricas, os resultados foram comparados com modelagens numéricas realizadas com o auxílio do software ANSYS 17 e com expressões normativas.
Implementação numérica do modelo de bielas e tirantes via MEF : aplicação em blocos de fundação, consolos curtos, vigas-parede e sapatas rígidas.
(2018) Lima, Miguel Angelo Araújo; Rocha, Paulo Anderson Santana; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Rocha, Paulo Anderson Santana; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Paula, Geraldo Donizetti de; Galvão, Alexandre da Silva
Esse trabalho tem como objetivo realizar análises numéricas elástico-lineares. Para tal, foi desenvolvido um programa computacional destinado à implementação numérica do Modelo de Bielas e Tirantes, utilizando-se uma formulação baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF). Com esse modelo foi possível analisar o comportamento de elementos estruturais como blocos de fundação, consolos curtos e sapatas rígidas, e ainda realizar o dimensionamento das armaduras de aço, representar os valores de tensões, deformações e deslocamentos na região de uma viga representada com o Modelo de Bielas desenvolvido por MONTOYA et al. (1991). Adicionalmente, foi realizada a modelagem numérica via MEF de uma viga-parede com uma grande abertura, que foi inicialmente estudada por SCHLAICH et al. (1987). Com o fim de validar as implementações numéricas, os resultados foram comparados com modelagens numéricas realizadas com o auxílio do software ANSYS 17 e com expressões normativas.

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