Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-10-02T17:43:45Z No. of bitstreams: 1 150999.pdf: 2593778 bytes, checksum: c84c8c8e80ce6bee012ee7693b849110 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T17:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 150999.pdf: 2593778 bytes, checksum: c84c8c8e80ce6bee012ee7693b849110 (MD5) Previous issue date: 1979-08 / O objetivo deste trabalho é obter coeficientes de impacto para estruturas reticuladas submetidas a cargas móveis, tomando como base o método das matrizes de transferência. São apresentados os conceitos do método utilizado, os processos de obtenção das matrizes requeridas pelo mesmo, um programa automático em linguagem Fortran desenvolvido para esta análise e o manual de utilização do mesmo. O programa foi desenvolvido para o computador Burroughs 6700 do Núcleo de Computação Eletrônica da UFRJ. / The aim of this work is to compute impact coefficients for structures subjected to moving loads using the Method of Transfer Matrices. This study presents the concepts of the method used, the process used to evaluate the required matrices, an automatic Fortran Program developed for this analyses and its user's manual. Are too presented some exemples of application. The program was developed for Burroughs 6700 computer of the Eletronics Computational Center of UFRJ.

A análise eslálica de cascas de concrelo armado submelidas a cargas de curta duração é realizada numericamente pelo mélodo de elemenlos finitos. É adolado um modelo laminar, no qual a espessura é dividida em diversas camadas e as armaduras são consideradas como camadas extras. O elemenlo ulilizado é o isoparamélrico quadrálico para cascas baseado em uma teoria que inclui a deformação por corte. A não-linearidade fisica é introduzida através das equações constitutivas para os materiais componentes e a não-linearidade geométrica através de uma parcela da deformação de membrana, baseada em uma teoria de pequenas deformações e relações moderadas. As equações não-lineares de equilibrio são resolvidas por um processo incremenlal- ileralivo. O modelo para o concreto é histerélico degradativo e para o aço e elasto-plástico com histerese. Um processo de dimensionamento da armadura para a análise linear é apresenlado com o objelivo de fazer um estudo comparativo sobre a influncia da não-linearidade fisica na capaciadade de carga da estrutura. / Reinforced concrete shells, subjected to short time loads, are statically analized by using a finite element model. A layering technique, in which the thickness is divided in a set of layers and the steel reinforcement is regarded as an extra layer, is adopted. An isoparametric quadratic curved finite element, I used. The physical non-linearity is introduced through the components constutive equations and the geometrical non-linearity is introduced by a portion of the membrane deformation. In order to solve the non-linear equations, an incremental-iterative process of constant stiffness is implemented. The concrete model is hysteretic with degrading stiffnes and a hysteretic elastic-plastic model is adopted for with the purpose of making a comparative study on the influence of physical non-linearity in the structure load capacity.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-03-30T18:14:05Z No. of bitstreams: 1 2009_LiChongLeeBacelardeCastro.pdf: 1878641 bytes, checksum: 60dc5efda5a0f60a3b26c89bb0423704 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-06T17:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LiChongLeeBacelardeCastro.pdf: 1878641 bytes, checksum: 60dc5efda5a0f60a3b26c89bb0423704 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-06T17:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LiChongLeeBacelardeCastro.pdf: 1878641 bytes, checksum: 60dc5efda5a0f60a3b26c89bb0423704 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / A inteligência computacional vem mudando a forma com que alguns problemas são tratados e solucionados, pois fornece um manancial poderoso de soluções para pesquisadores de todas as áreas, inclusive em aplicações difíceis, extremamente restritivas, ou mesmo consideradas impossíveis. Neste trabalho, os Algoritmos Genéticos (AGs) e as Redes Neurais Artificiais (RNAs) são utilizados para a otimização de estruturas reticuladas e estruturas contínuas em 2D e 3D. A utilização dos AGs visam obter uma solução para um problema específico usando uma estrutura de dados baseado em um cromossomo, uma das possíveis soluções do problema. A utilização das RNAs por sua vez visam generalizar o processo de otimização em substituição aos métodos clássicos de análise estrutural. Os cromossomos são estruturados em uma cadeia binária e operadores genéticos são aplicados para gerarem novos pontos amostrais em um espaço de busca que recombinam estas estruturas preservando e aprimorando informações críticas. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é combinado com o AG com o intuito de avaliar cada solução possível produzida no caso da otimização de peso e o Método dos Elementos de Contorno (MEC) para as a otimização de forma. Para os outros casos o Método das Soluções Fundamentais (MSF) é utilizado. O MSF é uma técnica de contorno indireta que evita singularidades por definir uma superfície fictícia que envolve todo o domínio do problema, não requer malha, nem integração e permite obter resultados em pontos do contorno e do interior sem a necessidade de aplicação de técnicas especiais. Para modelar termos não homogêneos, o MSF é combinado com o Método de Reciprocidade Dual (DRM), empregando a função de aproximação Polyharmonic Splines. A otimização das estruturas são obtidas por meio da minimização da função objetivo. A função objetivo é responsável por classificar os indivíduos de acordo com o grau de adaptação. O MEC, MEF e o MSF permitem avaliar das estruturas. As áreas, que são as variáveis de projeto, ou o raio da superfície fictícia, devem estar dentro de determinados limites, para obter soluções factíveis. O controle dessa região através de restrições é proporcionado pela consideração de penalizações na função objetivo. Restrições são aplicadas às tensões e aos deslocamentos nodais. São utilizados nas análises estruturas clássicas de otimização e da resistência dos materiais para comparação, objetivando demonstrar a robustez e sua eficiência frente a outros métodos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Computational Intelligence is changing the way that some problems are treated and solved, because it provides powerful source of solutions for researchers of all areas including difficult applications, extremely restrictive cases or even problems considered to be impossible. Here the Genetic Algorithms (GA) and the Artificial Neural Networks (ANN) are used to optimize frame type structures and continuous structures in 2D and 3D. The use of GA aims at obtaining a solution for a specific problem using a data structure based on the chromosome, one of the possible solutions to the problem. The use of ANN on the other hand, aims al generalizing the process of optimization, substituting the classical methods of structural analysis. The chromosomes are structured in binary strings and genetic operators are applied to generate new sampling points in the search space which recombines these structures preserving and improving critical information. The Finite Element Method (FEM) is combined with the GA in order to evaluate each possible solution produced in the case of minimum weight and the Boundary Element Method (BEM) for shape optimization. For other cases the Method of Fundamental Solutions (MSF) is used. The MSF is an indirect boundary technique which avoids singularities by defining a fictitious surface which involves all of the problem domain. It does not require neither elements nor integration and allows results to be obtained at both boundary and internal points without the need to apply special techniques. To model non homogenous terms, the MSF is combined with the Dual Reciprocity Method (DRM) employing Polyharmonic Spline approximation function. The optimization of structures is obtained by the minimization of the objective functions for the examples considered. The objective function is responsible for classifying the individuals according to degree adaptation. BEM, FEM and MFS allow the structures to be evaluated. The cross sectional areas, which are the project variables, or the radius of the fictitious surface should be within given limits in order to obtain feasible solutions. The control of this region, through the use of constraints, is done by considering penalty functions with the objective function. Constraints are applied to the stress and strength of materials for comparison, with the objective of showing the robustness and efficiency in relation to other methods.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-10-05T20:18:21Z No. of bitstreams: 1 2011_RamonSalenoYureCostaSilva.pdf: 5733814 bytes, checksum: 6f989aa90c532cee24c71a30eb0cac1a (MD5) / Approved for entry into archive by LUCIANA SETUBAL MARQUES DA SILVA(lucianasetubal@bce.unb.br) on 2011-10-19T15:15:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_RamonSalenoYureCostaSilva.pdf: 5733814 bytes, checksum: 6f989aa90c532cee24c71a30eb0cac1a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-19T15:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_RamonSalenoYureCostaSilva.pdf: 5733814 bytes, checksum: 6f989aa90c532cee24c71a30eb0cac1a (MD5) / Nos últimos anos, observa-se grande interesse por parte da comunidade científica nas pesquisas associadas à detecção de danos em estruturas, utilizando métodos numéricos com objetivo de auxiliar as técnicas não destrutivas aplicadas no monitoramento do desempenho, patologia e da saúde de estruturas civis. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo de detecção de danos em estruturas, utilizando modelagem numérica em elementos finitos e transformadas de wavelet. Para isto, diversas situações de danos foram simuladas numericamente em vigas, treliças e pontes, e, em seguida, sinais de deslocamento e modos de vibração foram utilizados para avaliar a eficiência das transformadas de wavelet na detecção de danos para diferentes condições de contorno e de carregamentos aplicados nestas estruturas. Além disso, foi analisada a influência da introdução do ruído nos sinais usados no processo de detecção do dano. Nas simulações numéricas os programas ANSYS11.0 e SAP2000 foram utilizados para gerar os sinais de deslocamento e, também, modos de vibração de estruturas danificadas e, posteriormente, as transformadas de wavelet destes sinais foram calculadas através do programa MATLAB. Os resultados obtidos mostraram que as transformadas de wavelet são capazes de detectar danos, até mesmo, de pequenas dimensões através dos coeficientes de wavelet que alcançam grandes amplitudes na região danificada, distintamente do que ocorre em regiões sem dano onde estes coeficientes não apresentam grandes amplitudes. Assim sendo, o uso das transformadas de wavelet mostra-se promissor no processo de detecção e monitoramento de danos em estruturas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In recent years, there is a large interest in the scientific community in the researches associated on damage detection in structures using numerical methods with the goal to help in the non-destructive techniques applied to performance monitoring, pathology and structural health of civil structures. In this sense, the objective of this research is to contribute for the study of damage detection in structures using numerical finite element modeling and wavelet transforms. For this, many damage scenarios were simulated numerically in beams, trusses and bridges and then displacements signals and mode shapes were used to evaluate the efficiency of wavelet transforms in detecting damages for different boundary conditions and loadings applied to such structures. Moreover, it was analyzed the influence of noise introduction in the signals used for damage detection process. In the numerical simulations the ANSYS11.0 and SAP2000 programs were used to generate the signals of displacement and also mode shapes in damaged structures and after that, the wavelet transforms of these signals were computed using MATLAB program. The results shows that the wavelet transforms are able to detect even small damages through wavelet coefficients which achieve large amplitudes in the damaged region, differently of what takes place in regions without damage where these coefficients do not show large amplitudes. Therefore, the use of wavelet transform appears to be promising in the process of detection and monitoring damaged structures.

A utilização de perfis de aço formados a frio tem grande aplicação na atualidade, ora sendo empregados na construção civil convencional (prédios residenciais e industriais) ora em estruturas mecânicas, tais como estruturas de veículos (caminhões, ônibus, vagões, etc.). As atuais exigências econômicas fazem com que estes perfis tenham, cada vez mais, alto desempenho estrutural. Neste sentido propõe-se, na presente tese, explorar as possibilidades de otimização paramétrica da seção transversal de perfis U com e sem enrijecedores de borda formados a frio quando submetidos à compressão. As ferramentas utilizadas para cumprir tal objetivo são o Método das Faixas Finitas Restringidas (MFFr) para análise da estabilidade elástica e o Método da Resistência Direta (MRD) para determinação da resistência do perfil como uma alternativa ao Método das Larguras Efetivas. O MFFr é aqui utilizado por ser capaz de realizar a decomposição e a identificação modal. Incorpora-se a esta forma de análise uma metodologia de otimização baseada em algoritmos genéticos que se fundamenta no processo de seleção natural proposto por Charles Darwin. Exemplos considerando esta forma de trabalho mostram os ganhos que poderiam ser obtidos. Para verificar os resultados obtidos na otimização, um modelo em elementos finitos considerando a não-linearidade física e geométrica foi utilizado, o qual foi calibrado com resultados experimentais encontrados na literatura. Conclusões sobre a potencialidade da metodologia utilizada são finalmente apresentadas. / The use of cold-formed steel members has great application at the present time, such as in standard civil buildings (residential and industrial buildings) and in mechanical structures (structures of vehicles as trucks, bus, wagons, etc.). A high structural performance for profiles is a required economic demand in present days. In this sense, the present theory intends to explore the possibilities of parametric optimization of cold-formed steel channel and lipped channel members when submitted to compression. The tools used to accomplish such objective are the method of the Constrained Finite Strip method (cFSM) for analysis of the elastic stability and the Direct Strenght Method (DSM) for determination of the resistance of the profile as an alternative to the Effective Width Method. The constrained finite strip method (cFSM) is used because it is capable to accomplish the modal decomposition and identification. An optimization methodology based in genetic algorithms that is based in the process of natural selection proposed by Charles Darwin is incorporated in this form of analysis. Examples considering this methodology show the improvement that could be obtained. To verify the results obtained in the optimization, a model in finite elements considering the non-linearities, material and geometric, was used, which was calibrated with experimental results found in the literature. Conclusions about the potentiality of the used methodology are finally presented.

A cada ano que passa cresce a preocupação quanto à segurança de passageiros em veículos, isso pode ser concluído analisando a crescente exigência através de normas que determinam a resistência estrutural mínima de veículos frente a diferentes carregamentos extremos. Por outro lado, um mercado automobilístico cada vez mais competitivo exige projetos mais leves, econômicos e baratos. A preocupação ambiental também está em evidência. Com essa diversidade de objetivos, muitas vezes contraditórios, que o engenheiro deve levar em consideração ao projetar um veículo, tornou-se árdua tarefa relacionar todos esses conceitos de maneira harmoniosa. Neste contexto, se apresenta nesse trabalho uma proposta de metodologia para a otimização estrutural, utilizando Algoritmo Genético, de um ônibus sob condições de tombamento. O modelo simplificado de elementos finitos do ônibus é construído com elementos de viga e, nos locais com grande deformação plástica localizada, são acrescentadas rótulas plásticas à estrutura. Para caracterizar as rótulas plásticas são utilizados métodos experimentais e numéricos. Desse modelo numérico do ônibus sob tombamento são extraídos parâmetros que compõe as diferentes funções objetivo propostas e, assim, diversos projetos otimizados são analisados, visando encontrar o melhor projeto para cada estudo realizado. Por fim, conclui-se que a metodologia de otimização proposta representa uma ferramenta muito útil e pode ser empregada durante o desenvolvimento de projetos, agilizando o processo e facilitando a tomada de decisões importantes. / The concern about vehicle passengers’ safety increases along the years, this can be concluded analyzing the constant evolution of requirements through standards, defining minimum structural rigidity of vehicles under different extreme loads. Otherwise, highly competitive automotive market demands lighter, economic and cheaper projects. The ambient concern is also in evidence. This diversity of objectives, many times contradictory, that an engineer must handle during a vehicle development, became an arduous task to relate all these concepts in a harmonious way. In this context, is presented in this paper a proposal of methodology for a structural optimization, applying Genetic Algorithm, of a bus rollover. The simplified finite elements model of the bus is constructed with beam elements and, in places with localized large plastic deformation, plastic hinges are added to the structure. Experimental and numerical methods are used to determine the plastic hinge properties. With this numerical model of the bus rollover, parameters are extracted to compose the different proposals of objective functions and, thus, diverse optimized projects are analyzed, aiming to find the optimum project for each study. Finally, is concluded that the optimization methodology proposal represents a useful tool and can be applied during projects’ development, shortening the process and helping on important decisions.

Orientador : Luiz Roberto Sobreira de Agostini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-28T11:33:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonaldo_Everaldo_M.pdf: 3945351 bytes, checksum: 864d8a2d98add733ff3772d538e714b9 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Vitor Antonio Ducatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lintz_FlavioHenrique_M.pdf: 5548645 bytes, checksum: b08c319a5e800db3dc593a74c6b76398 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O presente trabalho trata do estudo do comportamento da emenda por traspasse da armadura longitudinal em vigas sub-armadas de concreto de alta resistência submetidas à flexão. As emendas foram posicionadas na região de momento constante da viga onde não existe a influência das tensões de cisalhamento. Foi observado o comportamento dos mecanismos de aderência que fornecem os tipos de ruptura do cobrimento de concreto e as resistências de ancoragem e de emenda das barras. Os fatores que afetam a emenda por traspasse são apresentados numa extensa revisão bibliográfica. Esta revisão abrange os principais trabalhos, sobre a resistência de aderência, publicados desde o início do século vinte até os dias de hoje. Este imenso banco de dados (cerca de mil resultados de ensaios de vigas) contribuiu para a formulação e, conseqüente evolução, das equações das emendas e das ancoragens nos concretos armados de resistência normal e de alta resistência, as quais vem sendo adaptadas e utilizadas nas normas e códigos internacionais de dimensionamento do concreto. Neste trabalho são ensaiadas dez vigas com emenda por traspasse. Procurou-se constatar a influência do comprimento de emenda e da presença da armadura transversal de confinamento sobre a resistência da emenda. Os resultados de ensaios foram comparados com os valores fornecidos pelas equações empíricas apresentadas na literatura internacional e pelas equações constantes nas diversas normas sobre o assunto. Desta comparação chegou-se à conclusão que os resultados obtidos nos ensaios desta dissertação ficaram próximos daqueles fornecidos pelas referidas equações / Abstract: This dissertation deals with the study of the behavior of lap splices of the longitudinal reinforcement in under-reinforced high strength concrete beams subjected to plain bending. The splices are positioned in the region of constant moment of the beam span where there is no influence of the shear stresses. It was observed the bond mechanisms performance that provide for the concrete cover rupture patterns and the development and lap splice strengths. The last developed equations and factors that affect the anchorage and lap splice strengths are discussed in a comprehensive previous studies report. This report comprises the major publications on bond strength from the seventies to nowadays. This large data bank (about thousand beam test results) has contributed to the formulation and, consequently to evolution of the anchorage and splice length equations in ordinary and high strength reinforced concrete, which have been adapted and utilized in the international building codes. This dissertation reports and discusses ten beam splice test results. The objectives were verifying the influences of splice length and of the transversal reinforcement (stirrups) on bond strength. The test results were compared with the values predicted by empirical equations reached in the international literature and the equations in several codes. From these comparisons one concluded that the results obtained through the experimental part of this work rested close to the values provided by the mentioned equations / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

O objetivo desta dissertação é aperfeiçoar procedimentos experimentais que permitam a determinação das propriedades dinâmicas de estruturas complexas, mediante o emprego de modelos em escala reduzida. Estes procedimentos são aplicados para a avaliação do dano em estruturas, através de ensaios dinâmicos não destrutivos. realizada a análise dos materiais e técnicas construtivas adequadas para a simulação do comportamento do concreto armado até a ruptura. Descreve-se o método experimental aplicado na determinação das frequências naturais e modos de vibração de um estádio de futebol. Elaboram-se gráficos da evolução da frequência com o incremento do dano resultante das cargas crescentes aplicadas, assim como também gráficos de fissuras e deslocamentos estáticos. Os resultados do modelo são comparados com soluções numéricas disponíveis e com medições realizadas in loco sobre a estrutura real. / The objective of the thesis is to apply and improve experimental methods to determinate the dynamic properties of complex structures by means of small scale models, in arder to evaluate damage in structures by means of non-destructive dynamics tests Selection of materials and constrution technics to simulate the behavior of reinforced concrete until rupture. The experimental method used to determinate the natural frequencies and vibrations medes of a section of a reinforced concrete football stadium is described. Graphs of the evolution of the frequency with the evolution of damage, resulting from increasing loads, as well as plots of crack distribution and static displacement are presented. The results are compared with available numerical solutions and measurements performed on the real structure.

No presente trabalho estabelecem-se brevemente as bases do método dos elementos finitos e do conceito de elementos isoparamétricos, detalhando-se a formulação e a implementação para os elementos quadriláteros e hexaédricos. Apresentam-se a seguir as características do esquema integrado para tal implementação. Em particular os elementos desenvolvidos serão aplicados em problemas elásticos tridimensionais, em problemas bidimensionais de tensões e deformações ou axissimétricos com carregamento axissimétrico. Incluem-se, finalmente, vários exemplos ilustrativos demonstrando a aplicação prática do desenvolvimento apresentado.