A construção de grandes pontes, em especial estaiadas e suspensas, tornou-se mais freqüente nos últimos anos, inclusive no Brasil. O vento constitui-se em uma das principais ações neste tipo de estrutura, sendo fator determinante nas condições de estabilidade da mesma. A forma da seção transversal tem caráter decisivo na determinação dos parâmetros de projeto e, por esta razão, o estudo da ação do vento e sua interação com a ponte devem ser levados em conta na fase de projeto. O objetivo deste trabalho é gerar conhecimento específico sobre a influência da forma da seção transversal de pontes nas características aerodinâmicas estáticas (coeficientes aerodinâmicos), bem como estudar a tendência destas seções a apresentar um tipo de instabilidade estática chamada de divergência torsional. Os coeficientes aerodinâmicos, numa primeira etapa, foram determinados através de estudo experimental de oito formas de seções transversais de pontes em túnel de vento. Na segunda etapa, com base nos resultados da primeira, foi analisada por método analítico a tendência destas seções a apresentar divergência torsional. Os resultados dos coeficientes aerodinâmicos foram coerentes do ponto de vista aerodinâmico. No que se refere à influência da forma da seção transversal, observou-se que as formas mais aerodinâmicas realmente apresentam melhores resultados, isto é, coeficientes aerodinâmicos menores. Quanto à divergência torsional, segundo os resultados obtidos neste trabalho, verificou-se que este fenômeno não constitui um problema para as estruturas de seções de tabuleiros de pontes na faixa de velocidades de vento reais.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-11-22T22:35:46Z No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMartinsFontesDoRego.pdf: 6215794 bytes, checksum: e8d3b85c51a30c6fd216d18e9ee00d60 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-25T12:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMartinsFontesDoRego.pdf: 6215794 bytes, checksum: e8d3b85c51a30c6fd216d18e9ee00d60 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-25T12:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMartinsFontesDoRego.pdf: 6215794 bytes, checksum: e8d3b85c51a30c6fd216d18e9ee00d60 (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise numérica estrutural de uma conexão parafusada, tipo viga-viga, em uma ponte metálica ferroviária, para calculo de vida à fadiga. A ponte em questão apresentou falha à fadiga nas conexões e parafusos, onde houve iniciação, propagação de trinca, e fraturamento de parafusos. Várias medidas reais de deformação foram realizadas quando da passagem de trens na ponte. Essas medidas são utilizadas para realização de modelagem e análise numérica pelo software de elementos finitos ANSYS Workbench. Inicialmente, a análise é conduzida para determinar o comportamento das conexões com parafusos ASTM A325 de alta resistência e verificar a resistência deles. Este resultado é usado para criar um modelo computacional padronizado que reflita o real comportamento dos parafusos na conexão. Pontes ferroviárias metálicas estão submetidas a cargas variáveis, logo, a análise da fadiga foi considerada. Através das simulações, é possível obter valores de tensões em pontos específicos na estrutura, podendo-se estimar os fatores de concentração de tensões com o objetivo de avaliar o início das trincas devido à fadiga em partes da estrutura. Em seguida o parafuso com rosca foi modelado com o intuito de estudar e validar o valor do fator de intensidade de tensões K na rosca do parafuso. As entradas de dados e resultados são baseadas na instrumentação real da ponte ferroviária metálica. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a numerical analysis of a structural bolted connection, type beam-beam on a railway bridge, for calculation of fatigue life. The bridge in question has failed due to fatigue of bolt connections, where the initiation and propagation of crack took place, and finally, the fracture of the bolt occurred. Several measures of deformation were carried out when the trains passed over the bridge. These measures are used to perform modeling and numerical analysis by finite element through ANSYS Workbench software. Initially, the analysis is conducted to determine the behavior of connections with high strength bolts ASTM A325 and to verify their resistance. This first result is used to create a computational standard model that reflects the real behavior of bolts in the connection. Since the railway bridge is subject to variable loading, fatigue analysis is also considered. Through these simulations, it is possible to obtain values of strength at specific points in the structure, which can estimate the stress concentration factors in order to assess the initiation of cracks due to fatigue in parts of the structure. Next, the bolt thread was modeled in order to study and validate the value of the stress intensity factor K. The input data and results are based on data from the instrumentation of the railway bridge.

Orientador : Rahoma Sadeg Mohamed. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FrancisleoLuisSilva_M.pdf: 5376861 bytes, checksum: d186f96fac9003e2c294ec6e9dd7c7af (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O conhecimento de propriedades físico-químicas e do comportamento das fases é fundamental no projeto, operação e otimização de processos industriais. Em virtude da dificuldade e do alto custo de obtenção de dados experimentais em grandes faixas de temperatura, pressão e composição, são utilizados modelos para correlacionar ou eventualmente predizer esses dados. Um grupo de substâncias para o qual os modelos tradicionais, como as equações de estado, não conseguem uma boa precisão são os compostos auto-associativos. Definemse compostos auto-associativos como aqueles cujas moléculas são capazes de se associar em agregados por meios de ligações (ou pontes) de hidrogênio, como os álcoois, os ácidos carboxílicos e a água. O objetivo deste trabalho é apresentar uma incorporação dos efeitos da auto-associação na modelagem termodinâmica, permitindo que se obtenha um modelo mais realístico e flexível, que correlaciona bem dados experimentais. Para isso é utilizada a abordagem química em conjunto com equações de estado do tipo van der Waals. Conforme o modelo desenvolvido, o fluido associativo puro é considerado uma mistura do seu monômero com um multímero mais representativo, existindo apenas uma reação de associação para o composto puro. Os parâmetros a e b da equação de estado são relacionados ao numero de moléculas deste multímero e são utilizadas as constantes críticas de hidrocarbonetos para a determinação do valor destes parâmetros para o monômero. A regra de mistura utilizada é quadrática para o parâmetro atrativo e linear para o repulsivo. O numero de moléculas no multímero mais representativo foi determinado a partir de regressão de dados de pressão de vapor do componente puro. A partir das considerações acima, obtém-se uma modificação das equações de estado de Redlich-Kwong-Soave e Peng-Robinson. Esta modificação é facilmente estendida para misturas contendo compostos inertes, isto é, aqueles que não tem a capacidade de associar-se e também para misturas em que ocorre solvatação (associação cruzada) ou em que existem dois ou mais compostos associativos, sendo a facilidade no cálculo que envolva esses tipos de misturas a grande contribuição deste trabalho. A aplicação do modelo a misturas mostra uma melhora sensível na correlação de dados de equilíbrio líquido-vapor e na predição dos azeótropos existentes nestas misturas, assim como a obtenção de parâmetros de interação binária próximos a zero / Abstract: The Knowledge about Physical-Chemical properties and about the behavior of each stage is very important to the design, operation and optimization of the industrial processes. Due to difficulties and high cost in obtaining experimental data at high temperature, pressure and composition gaps, models are used to correlate and eventually predict these data. One group of substance, which traditional models, as the state equation, can not get a good precision, is the self-association compounds. Self-association compounds are defined as those whose molecules undergo hydrogen bonding among, such alcohol, organics acid and water. The purpose of this work is to present the effects of self-association on the thermodynamic modeling, allowing the obtaining of a more flexible and realistic model that can get a good correlation with the experimental data. For this is applied a chemical theory in the Redlich-Kwong-Soave and Peng-Robinson equations of state. According to the developed model, the pure associative models fluid is considered moisture of monomer with a representative multimer. The parameters a and b of the equation of state are related to the number of molecules of the multimer. The classical mixing rule is used. The modified model allowed excellent correlation of phase equilibrium data for alcohols and alcoholhydrocarbon mixtures. The validity of the model is further demonstrated by the small values obtained for the adjustable interaction parameters when correlating experimental data. This modification can be easily extended for cross-associating / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Este trabalho apresenta o estudo de um arranjo estrutural de tabuleiro de ponte de madeira com comportamento de placa elástica isótropa. Ensaios com modelos reduzidos mostraram a tendência para o aumento da rigidez com o acréscimo de ligações entre as peças componentes. Este aumento ocorre de forma hiperbólica, tendendo assintóticamente a um valor máximo. Comparações entre modelos pregados e modelos cavilhados mostram que o modelo cavilhado tem uma rigidez ligeiramente inferior à rigidez do modelo pregado. Análise numérica mostra que o modelo pregado é equivalente a uma placa isótropa, com módulo de elasticidade considerado igual à média dos módulos de elasticidade das peças componentes, e espessura da ordem de 40% do valor da espessura do modelo real. / This work aims the study of timber bridge deck structural arrangement with isotropic plate behaviour. Tests with reduced models have shown the tendency to rigidity increase with increase of connections between component parts. This increase occurs with hipperbolic form tendend asymptotically to a maximum value. Comparisons between nailed model and wood doweled model show that the wood doweled model have a rigidity lightly inferior to nailed model rigidity. Numerical analysis show that the nailed model is equivalent to isotropic plate, with MOE admited equal to medium MOE of the component parts and the thickness value order as 40% of the real model thickness.

O presente trabalho se propôs a estudar os esquemas estruturais alternativos para pontes esconsas e avaliar as modelagens matemáticas possíveis através de softwares especializados, como o SAP2000 e STRAP2010, a fim de identificar as melhores soluções e modelos para cada caso. O objetivo foi o de aprimorar os modelos de cálculo, especialmente no que diz respeito à previsão das reações de apoio e das forças cortantes, ponto mais delicado de obras esconsas. O estudo baseou-se em soluções de superestrutura em laje e em grelha, com ou sem transversinas, com esconsidade variável entre zero e sessenta graus, eixo longitudinal reto, modeladas por barras e elementos finitos. Não foi objeto deste estudo a influência da meso e da infraestrutura dessas pontes nos esforços na superestrutura. / The present work is proposed to study alternative structural schemes for skew bridges and to evaluate possible mathematical modeling through specialized software, such as SAP 2000 and STRAP2010, in order to identify the best solutions and models for each case. The aim was to improve the calculation models, especially with regard to the prediction of the support reactions and shear forces, most delicate point in skew bridges. The study was based on slab or grid, with or without transversal beams, superstructure solutions, with variable skew between zero and sixty degrees, straight longitudinal axis, modeled through bars and shell elements. It was not purpose of this study the influence of meso and infrastructure of the bridge on its superstructure.

Este trabalho apresenta o estudo de um arranjo estrutural de tabuleiro de ponte de madeira com comportamento de placa elástica isótropa. Ensaios com modelos reduzidos mostraram a tendência para o aumento da rigidez com o acréscimo de ligações entre as peças componentes. Este aumento ocorre de forma hiperbólica, tendendo assintóticamente a um valor máximo. Comparações entre modelos pregados e modelos cavilhados mostram que o modelo cavilhado tem uma rigidez ligeiramente inferior à rigidez do modelo pregado. Análise numérica mostra que o modelo pregado é equivalente a uma placa isótropa, com módulo de elasticidade considerado igual à média dos módulos de elasticidade das peças componentes, e espessura da ordem de 40% do valor da espessura do modelo real. / This work aims the study of timber bridge deck structural arrangement with isotropic plate behaviour. Tests with reduced models have shown the tendency to rigidity increase with increase of connections between component parts. This increase occurs with hipperbolic form tendend asymptotically to a maximum value. Comparisons between nailed model and wood doweled model show that the wood doweled model have a rigidity lightly inferior to nailed model rigidity. Numerical analysis show that the nailed model is equivalent to isotropic plate, with MOE admited equal to medium MOE of the component parts and the thickness value order as 40% of the real model thickness.

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor António Adão da Fonseca

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

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