This research focused on demonstrating the effectiveness of a new inelastic material model, τBTR, and was compared with an existing modified tangent modulus model, τTM, at matching the limit load response of detailed finite element models of steel frames. The influence of stiffness reduction was studied on seven W8x31 columns and eleven benchmark frames. The column study considered minor axis bending with L/r ratios of 40, 60, 80, 100, 120, 180, and 200. Limit load analyses were conducted on steel frames with major-axis and minor-axis bending. The extent of yielding and lateral displacements were evaluated for all benchmark frames at the collapse condition. Discussion is given regarding the two material models and their ability to match the limit load responses of the finite element models. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2019. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

O conhecimento do módulo de resiliência dos materiais constituintes do pavimento e do seu subleito é indispensável quando o objetivo é projetá-lo, ou analisar o seu comportamento frente à solicitação das cargas rodoviárias. O módulo de resiliência é determinado, na maioria das vezes, a partir de resultados de ensaios triaxiais dinâmicos, que exigem equipamentos complexos para a sua realização. Assim, é desejável que se disponha de métodos que possibilitem a sua avaliação a partir de resultados de ensaios mais simples. Neste trabalho, foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de dois solos, um argiloso e outro arenoso fino, compactados nas energias normal e intermediária. A partir dos resultados dos ensaios cíclicos foi possível modelar a variação do módulo de resiliência com a variação do carregamento aplicado e identificar, entre as variáveis de tensão, aquelas que exercem maior influência no valor deste módulo. A existência de discrepâncias significativas entre os valores de módulo de resiliência obtidos a partir de sucessivos ensaios de um mesmo corpo-de-prova foi também investigada. Finalmente, analisou-se a existência de uma relação entre o módulo de resiliência obtido nos ensaios dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo dos solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma conclusão definitiva. / The knowledge about the resilient modulus of the pavement constituent materials and subgrade is essential in order to design or to analyze theirs behavior subjected to traffic loading. Often, the resilient modulus is obtained from repeated load triaxial tests demanding complex equipment for their execution. Thus, is desirable to develop methods to permit its evaluation from more simple tests. In this work, repeated load triaxial tests are carried out to the determination of the resilient modulus of two soils, a clay and a fine sand, compacted in the normal and intermediate AASHTO compretion efforts. From the repeated load triaxial test data it was possible to model the variation of resilient modulus with the variation of applied loading as wellos to identify, among the stress parameters, those of more influence on the value of this modulus. The significant discrepancy among the resilient modulus values obtained from successive tests in the same sample was also investigated. Finally, equations were developed in order to correlata the resilient modulus from repeated load triaxial tests to parameters from compressive strength tests, considering different states of stress. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisiva conclusions could not be drawn without using a lager number and variety of soils.

O conhecimento do módulo de resiliência (MR) é fundamental ao se projetar um pavimento, pois ele é necessário para o cálculo de tensões, deformações e deflexões nas suas camadas e subleito, bem como, a análise do desempenho do sistema. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, da aplicação de carregamento e medida dos deslocamentos. Porém, pela complexidade e alto custo dos ensaios de laboratório, há a necessidade de pesquisas que disponibilizem expressões que permitam estimar o MR a partir de resultados de ensaios mais simples que o triaxial cíclico e usuais na pavimentação. Nesta pesquisa, foram realizados ensaios triaxiais cíclicos para a determinação do MR de três solos empregados em rodovias de Campo Grande - MS. A partir dos resultados dos ensaios triaxiais cíclicos, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Foram propostas e analisadas expressões matemáticas entre o MR obtido a partir dos ensaios triaxiais cíclicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Finalmente, analisou-se a existência de relações que englobem, além dos solos estudados nesta pesquisa, os solos estudados anteriormente em outras pesquisas desenvolvidas na EESC-USP. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / The resilient modulus knowledge (MR) is fundamental for pavement design, once it is necessary for stresses, strains and deflections calculus in its layers and subgrade, as well as, the analysis of system performance. Although field tests may be used to determine the dynamic behavior of soils, most of researchers favor laboratory tests, based on the fact that such tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Because laboratory procedures are considered complex and highly expensive, it is desirable to establish relationships among MR and other index properties that are relatively simple and usual in pavement construction. In this research, cyclic triaxial tests were performed to determine MR of three soils used in Campo Grande-MS roads. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. A mathematical expression among MR, obtained from the cyclic triaxial tests, and the initial tangent modulus, obtained from unconfined compression strength tests, were developed considering different states of stress. Finally, were analyzed the existence of relationships among soils studied in this research, and soils used in previous studies developed at EESC-USP. Results show that this type of empirical correlation presents a satisfactory results, however incisive conclusions cannot be taken without a large number and variety of soils.

O conhecimento do módulo de resiliência (MR) é fundamental ao se projetar um pavimento, pois ele é necessário para o cálculo de tensões, deformações e deflexões nas suas camadas e subleito, bem como, a análise do desempenho do sistema. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, da aplicação de carregamento e medida dos deslocamentos. Porém, pela complexidade e alto custo dos ensaios de laboratório, há a necessidade de pesquisas que disponibilizem expressões que permitam estimar o MR a partir de resultados de ensaios mais simples que o triaxial cíclico e usuais na pavimentação. Nesta pesquisa, foram realizados ensaios triaxiais cíclicos para a determinação do MR de três solos empregados em rodovias de Campo Grande - MS. A partir dos resultados dos ensaios triaxiais cíclicos, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Foram propostas e analisadas expressões matemáticas entre o MR obtido a partir dos ensaios triaxiais cíclicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Finalmente, analisou-se a existência de relações que englobem, além dos solos estudados nesta pesquisa, os solos estudados anteriormente em outras pesquisas desenvolvidas na EESC-USP. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / The resilient modulus knowledge (MR) is fundamental for pavement design, once it is necessary for stresses, strains and deflections calculus in its layers and subgrade, as well as, the analysis of system performance. Although field tests may be used to determine the dynamic behavior of soils, most of researchers favor laboratory tests, based on the fact that such tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Because laboratory procedures are considered complex and highly expensive, it is desirable to establish relationships among MR and other index properties that are relatively simple and usual in pavement construction. In this research, cyclic triaxial tests were performed to determine MR of three soils used in Campo Grande-MS roads. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. A mathematical expression among MR, obtained from the cyclic triaxial tests, and the initial tangent modulus, obtained from unconfined compression strength tests, were developed considering different states of stress. Finally, were analyzed the existence of relationships among soils studied in this research, and soils used in previous studies developed at EESC-USP. Results show that this type of empirical correlation presents a satisfactory results, however incisive conclusions cannot be taken without a large number and variety of soils.

O conhecimento do módulo de resiliência dos materiais constituintes do pavimento e do seu subleito é indispensável quando o objetivo é projetá-lo, ou analisar o seu comportamento frente à solicitação das cargas rodoviárias. O módulo de resiliência é determinado, na maioria das vezes, a partir de resultados de ensaios triaxiais dinâmicos, que exigem equipamentos complexos para a sua realização. Assim, é desejável que se disponha de métodos que possibilitem a sua avaliação a partir de resultados de ensaios mais simples. Neste trabalho, foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de dois solos, um argiloso e outro arenoso fino, compactados nas energias normal e intermediária. A partir dos resultados dos ensaios cíclicos foi possível modelar a variação do módulo de resiliência com a variação do carregamento aplicado e identificar, entre as variáveis de tensão, aquelas que exercem maior influência no valor deste módulo. A existência de discrepâncias significativas entre os valores de módulo de resiliência obtidos a partir de sucessivos ensaios de um mesmo corpo-de-prova foi também investigada. Finalmente, analisou-se a existência de uma relação entre o módulo de resiliência obtido nos ensaios dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo dos solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma conclusão definitiva. / The knowledge about the resilient modulus of the pavement constituent materials and subgrade is essential in order to design or to analyze theirs behavior subjected to traffic loading. Often, the resilient modulus is obtained from repeated load triaxial tests demanding complex equipment for their execution. Thus, is desirable to develop methods to permit its evaluation from more simple tests. In this work, repeated load triaxial tests are carried out to the determination of the resilient modulus of two soils, a clay and a fine sand, compacted in the normal and intermediate AASHTO compretion efforts. From the repeated load triaxial test data it was possible to model the variation of resilient modulus with the variation of applied loading as wellos to identify, among the stress parameters, those of more influence on the value of this modulus. The significant discrepancy among the resilient modulus values obtained from successive tests in the same sample was also investigated. Finally, equations were developed in order to correlata the resilient modulus from repeated load triaxial tests to parameters from compressive strength tests, considering different states of stress. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisiva conclusions could not be drawn without using a lager number and variety of soils.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Isa Lorena.pdf: 2675574 bytes, checksum: 324410a337fb201f2446d151678a3e01 (MD5) Previous issue date: 2009-11-24 / This research is carried out to study the influence of aggregate source on the initial tangent modulus of deformation of concrete (Eci), to correlate the resistance to compression (fc) with the module Eci and compare the results of this research with the equations proposed by international standards and the Brazilian. To this end, it was used three levels of resistance to 28 days: 20MPa, 30Mpa and 40Mpa and ranged up the aggregate source in the types lithological micaschist, Granulito and Basalt. Set the type of cement, sand, water, and additive content of mortar. All materials are used in dosages of Goiânia and the surrounding region in order to determine the behavior of these materials in concrete that is produced in the region. The experimental program of this research is divided into two parts. The first is to determine the curves of strength of each aggregate source test of resistance to compression in the age of three, seven and 28 days, while the second part determines the initial tangent modulus of deformation on the ages of seven and 28 days. For the first part of the experimental program were molded 54 body-of-evidence and tested for resistance to compression. For the second part was molded 90 body-of-evidence, where 36 were tested for resistance to compression and 54 with the initial tangent modulus of deformation. With the end of testing was performed a statistical analysis of results obtained through software STATISTIC. In the analysis it was the influence of aggregate source in the initial tangent modulus of deformation (Eci), noting influences the levels of resistance adopted and distinct variations in the influence of aggregate source studied on the Eci, by increasing order of the results of module: micaschist, granulito and basalt. The results also indicated that the NBR 6118 (ABNT, 2003) overestimates the values of modulus of deformation of concrete. / Esta pesquisa desenvolve-se para estudar a influência do agregado graúdo sobre o módulo de deformação tangente inicial do concreto (Eci), correlacionar a resistência à compressão (fc) com o módulo Eci e comparar os resultados desta pesquisa com as equações propostas pelas normas internacionais e pela brasileira. Para esse fim, utilizaram-se três níveis de resistência aos 28 dias: 20MPa, 30Mpa e 40Mpa e variou-se o agregado graúdo nos tipos litológicos Micaxisto, Granulito e Basalto. Fixou o tipo de cimento, areia, água, aditivo e teor de argamassa. Todos os materiais utilizados nas dosagens são da região de Goiânia e entorno com o objetivo de determinar o comportamento desses materiais nos concretos que são produzidos na região. O programa experimental desta pesquisa é dividido em duas partes. A primeira visa determinar as curvas de dosagem de cada agregado graúdo através de ensaios de resistência à compressão nas idades de três, sete e 28 dias, enquanto que a segunda parte determina o módulo de deformação tangente inicial nas idades de sete e 28 dias. Para a primeira parte do programa experimental foram moldados 54 corpos-de-prova e todos ensaiados à resistência à compressão. Para a segunda parte foram moldados 90 corpos-deprova, onde 36 foram ensaiados à resistência à compressão e 54 com o módulo de deformação tangente inicial. Com o termino dos ensaios foi realizado uma análise estatística dos resultados obtidos através do software STATISTIC. Com a análise constatou-se a influência do agregado graúdo sobre o módulo de deformação tangente inicial (Eci), observando sucintas influências dos níveis de resistências adotados e distintas variações na influência dos agregados graúdos estudados sobre o Eci, apresentando em ordem crescente dos resultados do módulo: micaxisto, granulito e basalto. Os resultados também indicaram que a NBR 6118 (ABNT, 2003) superestima os valores do módulo de deformação dos concretos. Com os resultados encontrados para cada agregado graúdo foi possível encontrar as relações entre os resultados da equação proposta pela NBR 6118 (ABNT, 2003) e ACI (ACI, 1999) além de estimar os valores do módulo de elasticidade de acordo com os tipos litológicos estudados por essa pesquisa.