Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-18T18:47:39Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePlacasRestrições.pdf: 1236363 bytes, checksum: a6df565f443eb10f964361c28e01b820 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-18T19:16:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePlacasRestrições.pdf: 1236363 bytes, checksum: a6df565f443eb10f964361c28e01b820 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T11:18:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePlacasRestrições.pdf: 1236363 bytes, checksum: a6df565f443eb10f964361c28e01b820 (MD5) Previous issue date: 1998 / Existem muitos casos onde a inclusão de restrições bilaterais e unilaterais na análise de equilíbrio de elementos estruturais é inevitável. Tais restrições podem alterar substancialmente o comportamento da estrutura. Isto é, em particular, verdadeiro na análise de alguns tipos de fundações, trilhos de ferrovias, na análise de estruturas formadas por compósitos laminados (problemas de delaminação), entre outros. O objetivo deste trabalho é, então, desenvolver uma metodologia numérica para análise de placas com restrições bilaterais e unilaterais de contato que são impostas por bases elásticas. Nos problemas de contato unilateral, a base elástica oferece reação apenas quando comprimida e, no caso de contato bilateral, a base oferece reação, também, quando tracionada. Desprezam-se, nas formulações, os efeitos decorrentes das forças de atrito entre a placa e a base elástica. O método dos elementos finitos é usado para discretizar a placa e a base elástica e o problema de contato unilateral é tratado diretamente como um problema de minimização, envolvendo apenas as variáveis originais sujeitas a restrições de desigualdade. A partir daí, o problema de complementaridade linear resultante é resolvido utilizando-se o algoritmo de Lemke. A eficiência das formulações numéricas propostas são verificadas através de exemplos apresentados no final do trabalho. ________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Many cases exist where the inclusion of bonded and unilateral constraints in the equilibrium analysis of structural elements is unavoidable. Such constraints can change substantially the behavior of the structure. That is particularly true in the analysis of some types of foundations, railway tracks, in the analysis of structures formed by laminate composites (delamination problems), among others. The objective of this work is, then, to develop a numerical methodology for analysis of plates with contact constraints (bonded and unilateral) imposed by elastic foundations. In the unilateral contact problem, the elastic foundation reacts only when compressed and, in the bilateral contact case, the foundation reacts, also, when tensile stresses are present. The effects of the friction forces between the plate and the elastic foundation are neglected. Finite elements are used for discretization of the plate and the elastic foundation and the unilateral contact is treated directly as a minimization problem involving only the original variables subjected to inequality constraints. Then, the resulting linear complementarity problem is solved by the Lemke’s algorithm. The efficiency of the numerical formulations proposed is verified through examples presented at the end of the work.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-30T18:57:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseEstruturasReticuladas.pdf: 2011312 bytes, checksum: 2474236207baa31fa2ef1a76e68f08a7 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-04T15:43:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseEstruturasReticuladas.pdf: 2011312 bytes, checksum: 2474236207baa31fa2ef1a76e68f08a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T15:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseEstruturasReticuladas.pdf: 2011312 bytes, checksum: 2474236207baa31fa2ef1a76e68f08a7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho, apresenta-se uma formulação para a análise de pórticos espaciais (3D) capaz de modelar elementos de barra com seções transversais contendo formas geométricas arbitrárias, variando genericamente ao longo do elemento. Particularmente para a determinação da rigidez torcional e da função de empenamento da seção transversal, obtidas segundo Saint-Venant (equação de Laplace), aplica-se o Método dos Elementos de Contorno (MEC). Além disso, considerando o teorema de Green, as demais propriedades geométricas das seções (área, momentos de inércia, fator de forma ao cisalhamento, etc.) são expressas em termos de integrais de contorno, e desse modo, a malha de elementos de contorno considerada para a resolução do problema de torção é usada para o cálculo dessas propriedades. Nota-se que para o cálculo automático do fator de forma ao cisalhamento, adota-se uma discretização da seção em faixas de cálculo ao longo das direções principais, sendo, nesse processo, a avaliação de momentos estáticos pertinentes também calculados via integrais de contorno. Posteriormente, essas estratégias são incorporadas a uma formulação própria para o cálculo numérico da matriz de rigidez de elemento do Método dos Deslocamentos (da Rigidez Direta) nos casos em que essas propriedades variem genericamente ao longo do eixo, e um programa computacional para a análise de pórticos espaciais é desenvolvido. Além de validar os resultados, as comparações com pacote comercial SAP2000, e com diversos problemas encontrados na literatura são realizadas. ____________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, a formulation for the analysis of spatial (3D) frames is presented that allows the modeling of elements with geometrically arbitrary cross sections varying along their axis according to generic laws. Particularly for determining the section warping function, and the torsional stiffness, which result from solving the Saint-Venant torsion problem, the BEM is employed. Besides, considering the Green's theorem, all the other geometric characteristics of the section (area, moments of inertia, shear-shape factor, etc.) are expressed in terms of boundary integrals, and so, the boundary element mesh used to solve the torsion problem is re-used to determine these section geometrical data. Notice that for the automatic evaluation of the shear-shape factor (employed to determine he effective shear area), the section is discretized along the principal axes by means of calculation strips, and the Gauss-Legendre quadrature is applied. After that, these strategies are considered along with a suitable formulation for the numerical evaluation of element stiffness matrices (for the Direct Stiffness Method - DSM), in cases when these geometrical properties generically vary along the element axis. All the techniques are eventually incorporated into a compute code for the general analysis of 3D (spatial) frame structures. In order to validate the results, comparisons with SAP2000 package, and with several problems found in the technical literature are accomplished.