DECIV - Departamento de Engenharia Civil

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Resultados da Pesquisa

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    Confiabilidade estrutural de pórticos de aço.
    (2019) Mapa, Danilo Luiz Santana; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Silva, Andréa Regina Dias da
    O emprego de métodos para análise de confiabilidade estrutural permite a avaliação da probabilidade de violação de estados limites relevantes ao projeto estrutural. Este artigo apresenta procedimento numérico preciso e eficiente para avaliação da confiabilidade de pórticos planos de aço via análise estrutural avançada em elementos finitos, considerando os efeitos da não linearidade geométrica e da flexibilidade das ligações. O método analítico FORM (First Order Reliability Method) foi empregado na avaliação da probabilidade de falha de funções de desempenho formuladas para estados limites últimos de resistência e estados limites de serviço. Os resultados obtidos indicaram que os índices de confiabilidade dos exemplos de pórticos planos de aço analisados são significativamente afetados pela presença das ligações semirrígidas e pelos efeitos da não linearidade geométrica.
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    SORM DG - an efficient SORM based on differential geometry.
    (2019) Ferreira, Emmanoel Guasti; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Pinto, José Antônio da Rocha; Sisquini, Geraldo Rossoni
    The first order reliability method (FORM) efficiently performs first order structural reliability analysis, but with limited accuracy. On the other hand, the traditional second order reliability method (SORM) was established to improve the results of FORM, but with a supplementary computational process. Proposed herein, is a new SORM, based on differential geometry making SORM more efficient without hindering accuracy. It can be used to perform the second order structural reliability analysis in engineering. A case in the geotechnical engineering field obtained from literature was solved aiming to demonstrate the ability of the analytical procedure via differential geometry. The advantages of the newly proposed approach whereby the reliability method by differential geometry (SORM DG) over the traditional SORM are discussed. The results show that the SORM DG optimizes the outcomes from FORM and achieves the accuracy of the traditional SORM, more efficiently.
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    Integration methodology of different softwares for constrained tubular truss size optimization problems.
    (2019) Lage, Carmem Miranda; Neves, Francisco de Assis das; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    Problemas de otimização estrutural paramétrica de ordem prática podem envolver um grande número de variáveis e restrições, que atendam aos requisitos normativos de segurança e desempenho estrutural. A maioria dos problemas de otimização tendem a encontrar o valor mínimo da função objetivo dentro de um conjunto viável que satisfaça as restrições. Entre as técnicas de computação evolucionária, os algoritmos genéticos (AGs) tem sido utilizados com sucesso para a otimização de estruturas, incluindo os sistemas treliçados. Esse artigo propõe uma metodologia interativa automatizada para a otimização de estruturas baseado na integração de dois programas comerciais: ANSYS e MATLAB. O script desenvolvido utiliza-se do MEF para a análise da estrutura, em conjunto com os Algoritmos Genéticos para a otimização. O objetivo do artigo é avaliar a aplicabilidade, precisão e eficiência da metodologia proposta. Foram resolvidos 2 exemplos numéricos de treliças com a metodologia proposta, treliça clássica da literatura e treliça com restrições normativas. Os resultados mostram que a metodologia é adequada para a solução de problemas de otimização estrutural paramétrica com uma boa precisão dos resultados.
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    Vibration behavior of thin-walled steel members subjected to uniform bending.
    (2018) Dôres, Andréa Gonçalves Rodrigues das; Dinis, Pedro Borges; Camotim, Dinar Reis Zamith; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    This article reports the results of an investigation on the effects of internal moments on the vibration behavior of thin-walled steel members. The analyses are based on the Generalized Beam Theory (GBT), a thin-walled bar theory accounting for crosssection in-plane deformations – its main distinctive feature is the representation of the member deformed configuration by means of a linear combination of cross-section deformation modes, multiplied by their longitudinal amplitude functions. The study concerns a simply supported T-section (with unequal flanges) members exhibiting a wide range of lengths and subjected to uniform internal moment diagrams – their magnitudes are specified as percentages of the corresponding critical buckling values. After providing a brief overview of the main concepts and procedures involved in performing a GBT-based structural analysis, the vibration behavior of load-free and loaded T-section members is addressed – the influence of the applied loadings is assessed in terms of (i) the fundamental frequency difference and (ii) the change in the corresponding vibration mode shape. For validation purposes, some GBT results are compared with values yielded by shell finite element analysis performed in the code ABAQUS (Simulia, 2008).
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    Structural reliability analysis of steel plane frames with semi-rigid connections.
    (2018) Agostini, Bruno Márcio; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Silva, Andréa Regina Dias da
    The design codes for structural design traditionally establish the adoption of partial safety factors to deal with uncertainties. These standards do not allow one to know the real probabilities of failure of a structure. What is needed, from a practical and scientific point of view, is a more consistent approach, based on reliability theory. This article addresses an initial attempt at determining the safety levels of structures based on advanced analysis and design with structural reliability theory. In this context, the authors consider the effects of the geometric nonlinearity and flexibility of connections in the reliability analysis, which aims at setting a certain displacement as the service limit state. For this purpose, a computer program was written called Structural Reliability Module. This program uses a First Order Reliability Method to analyse reliability. To carry out the structural analysis of steel structures, this study uses the program Computational System for Advanced Structural Analysis. Validating the Structural Reliability Module involved comparing the results from other authors with those generated by the program. Results for the structures under study indicate the efficiency of the implemented measures. Results suggest that, when a certain displacement is set as a service limit state, the reliability of the structures under analysis are only slightly influenced by geometric nonlinearity but considerably so by semi-rigid connections.
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    Reliability analysis of typical cold-formed steel beams sections.
    (2016) Campos, Raylza Santos da Silva; Brandão, André Luis Riqueira; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    This paper presents a reliability analysis of cold-formed steel beams, based on the FORM and MC simulation and using data obtained from experimental tests performed at the Johns Hopkins University, Baltimore (Schafer, 2003; 2006). This paper approached two sets of flexural tests, one referring to the failure by local buckling, and another for distortional buckling. A failure function is assembled to obtain, by taking into account the statistical parameters of the material (M), fabrication (F), and professional factors (P). The material and fabrication factors were taken from AISI standard. The professional factor was determined by comparing the tested failure loads and the predicted ultimate loads calculated from the selected design provisions. The goal of the paper is the assessment of reliability index for two nominal live-to-dead load ratios, as well as to compare the value found considering the load combinations for ultimate limit states.
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    Análise de fadiga de ligações soldadas de barras de aço tubulares.
    (2013) Lage, Carmem Miranda; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    Nesse trabalho é apresentada uma análise de fadiga de ligações soldadas formadas por perfis estruturais tubulares de aço. É apresentado o procedimento de estimativa de vida útil à fadiga dessas ligações por meio dos métodos da tensão geométrica e da tensão nominal, estabelecidos no CIDECT 8 e Eurocode 3, com abordagem baseada em ciclos de tensão (curvas S-N). A filosofia de projeto associada a esta abordagem é a de vida garantida, que deve proporcionar um nível aceitável de confiabilidade da estrutura sem inspeções periódicas. O modelo analisado foi o de uma ponte metálica treliçada, sendo apresentada uma discussão entre esses dois métodos abordando vantagens e limitações. Os resultados obtidos permitiram determinar qual método é melhor aplicável para uma dada situação de projeto.
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    Análise teórico‐experimental de ligações soldadas entre pilares de perfis de seção circular e vigas de perfis I.
    (2012) Reis, Sylvia Letizia Ferrarezi; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    Neste trabalho é apresentado um estudo de ligações soldadas formadas por pilar tubular sem costura de seção transversal circular e viga de aço de seção transversal tipo “I”. Para este estudo foram desenvolvidas análise experimental e teórica das ligações. Os ensaios experimentais foram realizados com protótipos em escala real, com a geometria definida através de estudos de esbeltez, resistência e rigidez. Os ensaios experimentais foram realizados no Laboratório de Estruturas do Departamento de Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto. Os ensaios da ligação visaram a obtenção do comportamento momento‐rotação, carga última e modo de colapso da ligação e a comparação destes com modelos teóricos, o que permitiu a classificação da ligação quanto à sua rigidez. As análises teóricas foram realizadas a partir das prescrições de norma. As ligações ensaiadas apresentaram como modo de falha a plastificação da face do pilar.
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    Análise de ligações metálicas soldadas entre pilar de seção RHS e viga de seção I.
    (2012) Nunes, Taíse Corrêa; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Paula, Geraldo Donizetti de; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
    Este trabalho apresenta um estudo de ligações soldadas formadas por pilar tubular com costura de seção transversal quadrada e viga em aço de seção transversal I. Foi realizada inicialmente uma análise teórica baseada em prescrições normativas e trabalhos de pesquisa e, em seguida, uma análise numérica das ligações propostas. A análise numérica considerou modelos em T (uma viga acoplada a pilar e um único plano de flexão) e modelos cruciformes (duas vigas acopladas a pilar e dois planos de flexão). A partir dos resultados numéricos foram obtidos os momentos resistentes das ligações.