Uma abordagem não linear ao estudo de modelos de deformação via elementos finitos para viga 2d de concreto protendido com cordoalha aderente
| dc.contributor.advisor1 | Rabelo, Marcos Napoleão | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0067281135180613 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1 | Rabelo, Marcos Napoleão | |
| dc.contributor.referee2 | Silva, Wellington Andrade da | |
| dc.contributor.referee3 | Duarte, Carlos Antônio Ribeiro | |
| dc.creator | Silva, Werley Rafael da | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5266678088252292 | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2021-01-25T12:47:40Z | |
| dc.date.accessioned | 2022-04-26T12:55:10Z | |
| dc.date.available | 2021-01-25T12:47:40Z | |
| dc.date.available | 2022-04-26T12:55:10Z | |
| dc.date.issued | 2020-12-16 | |
| dc.description.abstract | The purpose of this work is to develop the nonlinear analysis of prestressed beams and obtain their load/displacement curves, the formulation of a finite element of the bar type will be presented for non-linear physical and geometric analysis based on the method of forces. Geometric nonlinearity is considered using the Euler-Bernoulli beam strain theory, with simplification for moderate rotations. In physical non-linearity, non-linear stress / strain relationships provided by the models constituting the materials are allowed. The contribution to concrete in compression uses the model developed by Hognestad (1951), and when subjected to traction the model developed by Bergan and Holand (1973), for the steel of active reinforcement, the model developed by Menegotto and Pinto (1973) and for the passive reinforcement the bi-linear model with perfect elastoplastic behavior is considered. In the coupling between the constituent materials of the structure, perfect adherence between its elements is considered, that is, there is no relative movement between them. The problem is formulated through the balance of nodal forces. For this, the forces and moments are calculated as a function of the stress/strain relationship. To solve the equations, the finite element method is employed. The methodology presented here proposes to achieve the balance of forces directly at the nodal points of the structure using differential equations instead of integral equations. The concept of generalized forces and moments at nodal points is introduced. Finally, numerical simulations are used to compare the results obtained with experimental results. The novelty in the present work resides in the fact that the modeling is done through the coupling between three elements, namely: the displacement of the concrete, the prestressing strand and passive reinforcement. It is also observed that prestressing is responsible for applying axial and shear forces; while the passive reinforcement only contributes to axial displacement. The incorporation of axial displacements is necessary, since the prestressing force is considered to be external, causing, in addition to axial forces, moment reactions due to the eccentricity between the position of the strand and the neutral line of the structure. Using appropriates theory of strain to, concrete, prestressing and reinforcement steel the stiffness matrix is obtained. | eng |
| dc.description.resumo | propósito nesse trabalho é desenvolver a análise não linear de vigas protendidas e obter suas curvas de carga/deslocamento, será apresentado a formulação de um elemento finito do tipo barra para análise não linear física e geométrica baseada no método das forças. A não linearidade geométrica é considerada utilizando a teoria de deformação em vigas de Euler-Bernoulli, com simplificação para rotações moderadas. Na não linearidade física admite-se relações tensão/deformação não lineares providas dos modelos constitutivos dos materiais. A contribuição para o concreto na compressão utiliza o modelo desenvolvido por Hognestad (1951), e quando submetido a tração o modelo desenvolvido por Bergan e Holand (1973), para o aço de armadura ativa considera-se o modelo desenvolvido por Menegotto e Pinto (1973) e para a armadura passiva considera-se o modelo bi linear com comportamento elastoplástico perfeito. No acoplamento entre os materiais constituintes da estrutura considera-se uma perfeita aderência entre seus elementos, ou seja, não existe movimento relativo entre elas. O problema é formulado através do equilíbrio de forças nodais. Para tanto, as forças e momentos são calculados em função da relação tensão/deformação. Para resolver as equações, o método dos elementos finitos é empregado. A metodologia aqui apresentada propõe em alcançar o equilíbrio de forças diretamente nos pontos nodais da estrutura usando equações diferenciais ao invés de equações integrais. O conceito de forças e momentos generalizados nos pontos nodais são introduzidos. Finalmente simulações numéricas são empregadas para comparar os resultados obtidos com resultados experimentais. A novidade no presente trabalho reside no fato que a modelagem é feita através do acoplamento entre três elementos, a saber: o deslocamento do concreto, da cordoalha de protensão e armadura passiva. Observa-se também que a protensão é responsável por aplicar forças axiais e cisalhantes; enquanto a armadura passiva contribui apenas no deslocamento axial. A incorporação de deslocamentos axiais é necessária, pois a força de protensão é considerada como externa, causando, além de forças axiais, reações de momento devido à excentricidade entre a posição da cordoalha e a linha neutra da estrutura. Usando teorias apropriadas de deformação para, concreto, protensão e aço, a matriz de rigidez é obtida. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Outro | pt_BR |
| dc.identifier.citation | SILVA, W. R. Uma abordagem não linear ao estudo de modelos de deformação via elementos finitos para viga 2d de concreto protendido com cordoalha aderente. 2020. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Goiás, Catalão, 2020. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufcat.edu.br/tede/handle/tede/11060 | |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Regional Catalão (RC) | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFG | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção (RC) | pt_BR |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
| dc.subject | Método das forças | por |
| dc.subject | Elementos finitos | por |
| dc.subject | Concreto protendido | por |
| dc.subject | Análise não linear | por |
| dc.subject | Forces method | eng |
| dc.subject | Finite elements | eng |
| dc.subject | Prestressed concrete | eng |
| dc.subject | Nonlinear analysis | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::ENGENHARIA DO PRODUTO | pt_BR |
| dc.title | Uma abordagem não linear ao estudo de modelos de deformação via elementos finitos para viga 2d de concreto protendido com cordoalha aderente | pt_BR |
| dc.title.alternative | A nonlinear approach to the study of strain models through finite elements for 2d beam of prestressed concrete with grip strand | eng |
| dc.type | Dissertação | pt_BR |