Análise não-linear física e geométrica de sistemas aporticados com elementos de rigidez variável em concreto armado.

Abstract

Neste trabalho apresentam-se estratégias para a análise não-linear física e geométrica de pórticos planos em concreto armado. A não-linearidade física será incluída de duas formas: via modelo de Ghali-Favre e via processo de equilíbrio direto de esforços na seção. No modelo de Ghali-Favre, a rigidez em uma dada seção de um elemento, para certo nível de solicitação no estádio II, é determinada a partir interpolação das deformações generalizadas nos estádios I e II puro. No método de equilíbrio direto da seção, faz-se uso de uma estratégia iterativa de equilíbrio, onde deformações axiais e flexionais são iterativamente impostas e os correspondentes esforços internos calculados, até que se verifique equilíbrio entre esforços resistentes e solicitantes. Assim, pode-se determinar as rigidezes axial e flexional, em uma dada seção, correspondente ao nível de solicitação. De posse então da rigidez (variável) ao longo do elemento estrutural, emprega-se uma formulação baseada no Método da Rigidez Direta (MRD) que possibilita modelar essa variação de rigidez segundo leis matemáticas quaisquer. Ademais, se incluem, na formulação, opções de modelagem de seções de formas geométricas quaisquer, eventualmente variáveis ao longo do elemento. Para a análise não linear, adota-se um esquema incremental-iterativo de Newton-Raphson no qual a matriz de rigidez geométrica é atualizada, em cada iteração do processo incremental-iterativo, enquanto a matriz de rigidez física é atualizada apenas a cada novo incremento de carga. Assim, tanto a degradação por fissuração do concreto como grandes deslocamentos são considerados na análise. Nesse algoritmo, um referencial corrotacional é também considerado. Comparações com resultados experimentais são mostradas para atestar a eficiência da estratégia.