Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização wem Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Este trabalho estuda a resolução de vigas contínuas e porticos treliçados em X e Warren, utilizando-se rigidezes e mo mentos de inercia equivalentes. As equações de equil1brio em um no genérico r, sao obtidas pelo método das diferenças finitas e as equaçoes para os deslocamentos e cargas estâticas arbitrârias, são apresentadas em séries finitas de Fourier dedicado um capítulo para a obtenção de equações para momentos de inércia equivalentes, considerando-se a influência do numero de painéis e comparações com as equações clãssicas da literatura. No final, sao apresentados âbacos para vigas treliçadas em X, que permitem a comparação entre os coeficientes de rigidez pelas séries e coeficientes de rigidez pelos momentos de inércia equivalentes e correções para os coeficientes de rigidez considerando inércias equivalentes a partir so das ãreas dos cordões superior e inferior. / This work study the resolution of Warren and X-trussed continuous beams using equivalent stiffness coefficients and moments of inertia. The equilibrium equations in the generic Joint r are obtained by finite differences method and the deflections and arbitrary static load equations are present in finite Fourier series form. The results of illustrative examples for both kinds of trussed be beams are compared with solutions obtained with the Lorane Linear Program. The influence of panels number and comparasions with classic result of equivalent inertia are established. Abacus for X-trussed beams for stiffness coefficients obtained by series versus equivalent inertia stiffness coefficients and corrections using the top and bottom chords area are presented.

Este trabalho estuda a resolução de vigas contínuas e porticos treliçados em X e Warren, utilizando-se rigidezes e mo mentos de inercia equivalentes. As equações de equil1brio em um no genérico r, sao obtidas pelo método das diferenças finitas e as equaçoes para os deslocamentos e cargas estâticas arbitrârias, são apresentadas em séries finitas de Fourier dedicado um capítulo para a obtenção de equações para momentos de inércia equivalentes, considerando-se a influência do numero de painéis e comparações com as equações clãssicas da literatura. No final, sao apresentados âbacos para vigas treliçadas em X, que permitem a comparação entre os coeficientes de rigidez pelas séries e coeficientes de rigidez pelos momentos de inércia equivalentes e correções para os coeficientes de rigidez considerando inércias equivalentes a partir so das ãreas dos cordões superior e inferior. / This work study the resolution of Warren and X-trussed continuous beams using equivalent stiffness coefficients and moments of inertia. The equilibrium equations in the generic Joint r are obtained by finite differences method and the deflections and arbitrary static load equations are present in finite Fourier series form. The results of illustrative examples for both kinds of trussed be beams are compared with solutions obtained with the Lorane Linear Program. The influence of panels number and comparasions with classic result of equivalent inertia are established. Abacus for X-trussed beams for stiffness coefficients obtained by series versus equivalent inertia stiffness coefficients and corrections using the top and bottom chords area are presented.

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.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-06-12T17:00:10Z No. of bitstreams: 1 Nestor Guimaraes Sousa.pdf: 2850834 bytes, checksum: bdc1b17fc8be2be640c8b3428d6de623 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T17:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nestor Guimaraes Sousa.pdf: 2850834 bytes, checksum: bdc1b17fc8be2be640c8b3428d6de623 (MD5) Previous issue date: 1971-07 / Neste trabalho é apresentada a análise, por métodos matriciais, de pórticos planos que podem possuir elementos de eixo curvo e de seção variável, tendo ou não articulações, com utilização dos computadores digitais. São descritos os fundamentos teóricos nos quais se basearam a elaboração de um programa automático para a análise das estruturas em questão. O programa desenvolvido é apresentado através de um diagrama de blocos, simplificado, com explicações sobre as suas várias fases, sendo descritas todas as suas possibilidades quanto aos tipos de estruturas e carregamentos a elas impostos, que podem ser analisados, sendo incluídos exemplos de estruturas calculadas com sua utilização. / The scope of this paper is to analyse plane frames with curved and straight members, with uniform or non-uniform cross section. The matricial analysis technique, together with computer methods, are used to solve the problem. A computer program is organized in such a way to allow introduction of hinges in the different structural members. The first part deals with the theoretical analysis of the structure. All the steps are organized conveniently in order to prepare the elaboration of the computer program. ln the second part we describe the flow chart and discuss all the intermediate steps. The loading conditions and the flexibility of the solution, regarding the geometrical characteristics of the structural members, are analysed. Finally, the method is used to solve some examples and the results are presented.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-06-12T18:52:41Z No. of bitstreams: 1 Paulo Jorge Sarkis.pdf: 1102185 bytes, checksum: 86036b1be3925228f47ece057eee7440 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T18:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Jorge Sarkis.pdf: 1102185 bytes, checksum: 86036b1be3925228f47ece057eee7440 (MD5) Previous issue date: 1971-02 / Desenvolvem-se as fórmulas e programações necessárias para transformar um programa inicialmente destinado ao cálculo de uma estrutura, em um programa para determinação de linhas de influência para a mesma estrutura. Os estudos são gerais e independem do programa base ou do tipo de estrutura, mas uma ilustração é fornecida, tomando-se por base o programa proposto por GERE and WEAVER para o cálculo de pórticos planos e adaptando-o para determinação de linhas de influência em pórticos planos. Os princípios físicos utilizados para obter-se as linhas de influência e caracterizados no titulo do trabalho por "Método das deformações impostas", baseiam-se nos teoremas de Land e de Betti e estão demonstrados em Beluzzi. Diagrama de blocos, listagem em Fortran e exemplos de aplicação do programa para pórticos planos, são fornecidos nos apêndices. / The author develops the formulas and the programming necessary to transform a program firstly destinated to the analysis of a structure in a program for the determination of influence lines for the same structure. The studies are general and independent of the basic program or of the type of structure; a particular example is given utilizing the program proposed by Gere and Weaver for the analysis of plane frames and adapting it for the determination of influence lines in plane frames. The physical principles used to obtain the influence lines, characterized in the title of the work by "Method of the forced deformations" are based on Land's and Betti's theorems and are demonstrated in Beluzzi. Block diagram, Fortran Listtings and sample problems of the program for plane frames, are given in the appendixes.

Este trabalho estuda a resolução de vigas contínuas e porticos treliçados em X e Warren, utilizando-se rigidezes e mo mentos de inercia equivalentes. As equações de equil1brio em um no genérico r, sao obtidas pelo método das diferenças finitas e as equaçoes para os deslocamentos e cargas estâticas arbitrârias, são apresentadas em séries finitas de Fourier dedicado um capítulo para a obtenção de equações para momentos de inércia equivalentes, considerando-se a influência do numero de painéis e comparações com as equações clãssicas da literatura. No final, sao apresentados âbacos para vigas treliçadas em X, que permitem a comparação entre os coeficientes de rigidez pelas séries e coeficientes de rigidez pelos momentos de inércia equivalentes e correções para os coeficientes de rigidez considerando inércias equivalentes a partir so das ãreas dos cordões superior e inferior. / This work study the resolution of Warren and X-trussed continuous beams using equivalent stiffness coefficients and moments of inertia. The equilibrium equations in the generic Joint r are obtained by finite differences method and the deflections and arbitrary static load equations are present in finite Fourier series form. The results of illustrative examples for both kinds of trussed be beams are compared with solutions obtained with the Lorane Linear Program. The influence of panels number and comparasions with classic result of equivalent inertia are established. Abacus for X-trussed beams for stiffness coefficients obtained by series versus equivalent inertia stiffness coefficients and corrections using the top and bottom chords area are presented.

SILVA, Silvana Maria Bastos Afonso da, também é conhecida em citações bibliográficas por: AFONSO, Silvana Maria Bastos / Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-23T21:36:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gabriella Autran Gurgel Coêlho.pdf: 2482900 bytes, checksum: 2e08bb5da130cdc8f2a8b5a0f425f541 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-24T18:31:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gabriella Autran Gurgel Coêlho.pdf: 2482900 bytes, checksum: 2e08bb5da130cdc8f2a8b5a0f425f541 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gabriella Autran Gurgel Coêlho.pdf: 2482900 bytes, checksum: 2e08bb5da130cdc8f2a8b5a0f425f541 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Muitas das aplicações da Engenharia requerem a solução de problemas de otimização na obtenção do projeto ótimo. Esses podem ser computacionalmente resolvidos por diversas estratégias de otimização, dentre as quais estão os Algoritmos Genéticos (GA). Devido à facilidade de programação, por não necessitar do cálculo de gradientes das funções e nem que estas sejam contínuas, além do bom desempenho para encontrar o ótimo global, essa técnica apresenta-se como uma potencial ferramenta para resolução de problemas de otimização. Esta será abordada neste trabalho através da análise dos seus parâmetros e operadores visto que a escolha adequada destes é fundamental para o uso eficiente do GA como otimizador e consiste em um dos obstáculos no emprego de tal método. Nesse trabalho, é apresentado um procedimento para ajuste off-line de parâmetros e operadores do GA utilizando a técnica meta-evolucionária, que consiste em aplicá-lo no nível da otimização de parâmetros do GA e do problema em si. Para validação da metodologia proposta e sua implementação computacional, realizada no MATLAB, testes foram conduzidos selecionando exemplos numéricos de diferentes complexidades e exemplos associados à análise estrutural de pórticos planos de concreto armado, todos disponíveis na literatura. No caso dos exemplos de pórticos planos, a função objetivo do problema é o custo total da estrutura, que inclui o custo do concreto, forma e aço. As variáveis de projeto são as seções transversais das vigas e pilares, diâmetros padrões para as barras da armação e número de barras. Os pórticos são dimensionados de forma a atender as especificações da NBR 6118:2014 e requisitos para obtenção de projetos exequíveis. Eles são submetidos à análise não-linear pelo Método dos Elementos Finitos (MEF), conduzida a cada iteração da otimização para atualização dos esforços na estrutura. Como o problema de pórticos envolve restrições diversas, é conduzido ainda o estudo de aplicação do Método de Penalização (APM) para lidar com estas no GA. Com aplicação do APM, o problema é interpretado como irrestrito, o que permite configurar outros parâmetros que não são possíveis quando as restrições são tratadas internamente pelo GA do MATLAB. Os resultados obtidos são satisfatórios e permitiram a obtenção de melhores respostas com o GA devidamente configurado pela ferramenta implementada, o que evidencia e ratifica a importância da configuração dos parâmetros e operadores do GA além de permitir o direcionamento de futuros trabalhos nessa linha de pesquisa. / Optimization techniques have been successfully employed to solve many practical engineering problems. Since such applications commonly present responses with multimodal characteristics, the selection of a global optimization technique as the strategy of choice in the solution process is often required. Genetic Algorithms (GAs) are a wellestablished, extensively used option with certain advantages: they are able to handle discontinuous functions, discrete and continuous variables, and can be conducted without gradient information. On the other hand, a significant obstacle to their employment is the time-consuming process to define the problem-dependent control parameters. The current work presents a procedure for configuring GA parameters and operators using a metalevel technique, thus GAs are shown to be suitable for both levels of the system optimization problem. To validate the studied approach and all necessary computational implementations using MATLAB benchmark side constraint problems with different complexities and reinforced concrete planes frames examples are the applications addressed by the study, all cases are available in literature. For the plane frames, the objective function involves the material and placement costs of concrete, reinforcement and formwork. The design variables are the dimensions of cross section of beams and columns which compose the frame, the standard reinforcement bar diameters and the numbers of bars. The frames are designed considering practical requirements in addition to relevant provisions and the requirements of NBR 6118:2014 to obtain allowable designs. These structural response quantities are computed for each frame design using the Finite Element Method (FEM). A non-linear analysis is performed via FEM each iteration of the optimization for obtaining the current load effects in the frame during the iterative process. Since such applications present many constraints, the adaptive penalty method (APM) is also employed here in order to form an ‘‘unconstrained problem’’ and allow the study of configuring other parameters since MATLAB restricts the change of some parameters configuration for situations of constrained problems in which the constraints are internally dealt by MATLAB´s GA. The results obtained from the design examples optimized are satisfactory and better than those achieved with the nonconfigured MATLAB GA. It clearly indicates the importance of configuring the GA parameters and can be used as a basis of studies for future works in this research line.