Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T13:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 91799.pdf: 2553594 bytes, checksum: 9c1308fe8c79d56cf5c159c9f6dd6c56 (MD5) Previous issue date: 1979 / Em diversas situações práticas, tais como em reservatórios e vasos de contenção, cascas de revolução podem estar submetidas a distribuições de temperatura e carregamentos estáticos das mais diferentes formas. No presente trabalho desenvolve-se um modelo analítico numérico para a determinacão de deslocamentos, tensões resultantes e deformações, objetivando possibilitar a análise do comportamento de cascas nestas situações. O desenvolvimento analítico é realizado, utilizando-se a primeira aproximação de Love, e a formulação numérica é feita através de diferenças finitas, sendo os resultados obtidos por meio de um programa digital.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-08-01T12:15:11Z No. of bitstreams: 1 2013_AndreaNatalyPeñaPeña.pdf: 4494768 bytes, checksum: e68494c26c1335cb0c0c5021cbdeaf3d (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-08-01T20:38:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AndreaNatalyPeñaPeña.pdf: 4494768 bytes, checksum: e68494c26c1335cb0c0c5021cbdeaf3d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-01T20:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AndreaNatalyPeñaPeña.pdf: 4494768 bytes, checksum: e68494c26c1335cb0c0c5021cbdeaf3d (MD5) / As arquibancadas temporárias são estruturas amplamente usadas em eventos esportivos, espetáculos culturais, etc., devido à possibilidade de reutilizá-las. Essas estruturas estão sujeitas a excitações dinâmicas em virtude, principalmente, da movimentação de espectadores. Além disso, apresentam uma grande quantidade tanto de apoios como de componentes ligados por conexões ou simplesmente encaixados, os quais afetam potencialmente o seu comportamento dinâmico. Neste trabalho foi aplicada uma metodologia para a atualização de modelos numéricos em elementos finitos de uma arquibancada usando resultados de testes modais, a fim de obter um modelo numérico que represente com maior nível de detalhes a estrutura e, por conseguinte, seu comportamento dinâmico de forma confiável. Essa metodologia é formulada usando as ferramentas disponíveis no software de elementos finitos ANSYS e o método de otimização de Enxame de Partículas (Particle Swarm optimization, PSO) programado em MATLAB. Uma vez construído o modelo numérico paramétrico, é feita a identificação dos parâmetros candidatos à atualização por meio de uma análise de sensibilidade. Nesta pesquisa foi encontrado que essas variáveis são as propriedades mecânicas dos tubos e das conexões, e as constantes de rigidez das conexões. A atualização automática é aplicada refinando estes parâmetros iterativamente à procura da minimização de uma função objetivo, a qual envolve frequências e modos de vibração. Para cada alteração do modelo, a análise modal é realizada e os resultados são comparados aos do modelo modal experimental. A decisão do modelo com melhor correlação depende da tolerância de convergência da função objetivo. Após a atualização, o modelo da arquibancada ofereceu parâmetros modais em estreita concordância com os resultados experimentais, conservando seu significado físico. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Temporary grandstands are structures extensively used for sporting events and cultural shows since that can be demounted and reconstructed for re-use elsewhere. These structures are subject to dynamic loads due to movements of spectators. Moreover, temporary grandstands have a large amount of supports and components such as tubes, couplers and boards which affect their dynamic behavior. This paper is concerned with application of a methodology for updating the finite element model of temporary grandstands using modal test results to obtain a numerical model that represents the structure with high level of detail and therefore the dynamic behavior reliably. This methodology is formulated using the tools available in ANSYS finite element software and optimization technique particle swarm optimization (PSO) programmed in MATLAB. Once constructed the parametric numerical model, the selection of updating parameters is made through a sensitivity analysis. The selected parameters are the mechanical properties of the tubes and connections, and the constant stiffness of the connections. The automatic update is applied iteratively to refine these parameters and minimize an objective function, which involves natural frequencies and mode shapes. A case study of a temporary grandstand was employed for this task and modal test were carried out to obtain the experimental natural frequencies and mode shapes. For each change of the numerical model, modal analysis is performed and the results are compared to experimental modal model. The numerical modal model closer to the experimental modal model depends on the tolerance of convergence of the objective function. After the update, the model provided modal parameters in close agreement with the experimental results, retaining their physical meaning.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-16T19:53:21Z No. of bitstreams: 1 2012_NathaliaCoelhoPereira.pdf: 20849333 bytes, checksum: 68eb626f9de4c98aa025a9d3521a7bd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-17T21:46:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_NathaliaCoelhoPereira.pdf: 20849333 bytes, checksum: 68eb626f9de4c98aa025a9d3521a7bd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-17T21:46:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_NathaliaCoelhoPereira.pdf: 20849333 bytes, checksum: 68eb626f9de4c98aa025a9d3521a7bd9 (MD5) / Apesar da obra do arquiteto Oscar Niemeyer ter grande reconhecimento no Brasil e no mundo, ainda existem lacunas no que diz respeito ao conhecimento de como foi definido o sistema estrutural e o método construtivo de alguns edifícios projetados por ele. Assim, mesmo com a vasta bibliografia sobre o arquiteto ainda é possível levantar alguns pontos a serem esclarecidos sobre sua obra,a qual surpreende desde o início pela forma como a tecnologia do concreto armado foi utilizada e pela estética. Neste trabalho, a princípio, buscou-se identificar e discutir questões teóricas relevantes sobre a obra de Niemeyer e sobre a relação da arquitetura com a estrutura de uma edificação, das quais se destacam algumas questões como: Quando realmente podemos considerar que houve integração entre arquitetura e estrutura de uma edificação; Porque as obras de Niemeyer se destacam em relação à estética e porque a estética e a beleza são tão importantes para uma edificação; e em quais aspectos as obras de Niemeyer contribuíram para a inovação da tecnologia do concreto armado. Além da revisão teórica, esta pesquisa optou por apresentar estudos de caso de estruturas de edifícios Oscar Niemeyer. Assumiu-se, portanto,como estudo de caso as edificações da Igrejinha da Pampulha em Belo Horizonte e do Pavilhão da Gameleira, edifício que também seria construído em BH. Então, após pesquisa de revisão bibliográfica e documental sobre as edificações escolhidas e visitas a uma delas, foram desenvolvidos modelos numéricos tridimensionais no software SAP2000, versão 14, com o objetivo de descrever e analisar a estrutura das mesmas. Foram utilizados também softwares como AutoCAD e Sketchup como apoio a modelagem no SAP2000. No caso da Igrejinha da Pampulha o estudo de caso buscou essencialmente investigar o funcionamento da estrutura construída. Já no caso do Pavilhão da Gameleira o estudo buscou descrever a estrutura da edificação até onde era possível com as informações disponíveis e trazer uma reflexão sobre um caso que não foi bem sucedido. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Despite the work of architect Oscar Niemeyer have a great acknowledgment in Brazil and in the world, there are still gaps in knowledge about how was defined the structural system and the construction method of some buildings designed by him. Even with the vast literature on the architect, is still possible indicate some points of his work to be explored. Work which surprises since the beginning by how technology of reinforced concrete was used and aesthetics. In this research, at first, we attempted to identify and discuss relevant theoretical questions about Niemeyer’s work and about the relation of architecture with the structure of a building, which stand out the following questions: When can we actually consider that there was integration between architecture and structure of a building; why Niemeyer's works are considered beautiful and why esthetics and beauty are so important to a building, and in which aspects the works of Niemeyer contributed to the technology innovation of reinforced concrete. Besides the theoretical review, this research opted to present case studies of structures of buildings designed by Oscar Niemeyer. It was assumed, therefore, as a case study the buildings of Pampulha’s Church (Igreja da Pampulha) in Belo Horizonte and Gameleira Pavilion (Pavilhão da Gameleira), a building that would also be built in BH.Then, after a literature review, documental research about the chosen building and visits one of them, numerical three-dimensional models were developed in SAP2000 software. We also used softwares such as AutoCAD and Sketchup support for modeling in SAP2000. In the case Pampulha’s Churchthe case studyessentiallytried toinvestigate the functioning ofthe built structure. In the caseof theGameleira’s Pavilionthe study lookedto describe the structureof the building,as far aspossible, withthe informationavailableandto ponder ona case thatwas notsuccessful.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, 2007. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-10-22T11:06:33Z No. of bitstreams: 1 Dissert_ Mestrado Roger Pamponet da Fonseca.pdf: 3795581 bytes, checksum: 4429fdbf14ddc0ee9cf786d3a8c7ca7c (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-23T17:25:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_ Mestrado Roger Pamponet da Fonseca.pdf: 3795581 bytes, checksum: 4429fdbf14ddc0ee9cf786d3a8c7ca7c (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-23T17:25:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_ Mestrado Roger Pamponet da Fonseca.pdf: 3795581 bytes, checksum: 4429fdbf14ddc0ee9cf786d3a8c7ca7c (MD5) Previous issue date: 2007 / A arquitetura brasileira deu grandes passos nos últimos 70 anos, onde no seu percurso evolutivo grande parte de sua qualidade e força plástica pode ser atribuída a Oscar Niemeyer que tomou a dianteira no campo da criação arquitetônica, dando a cada novo projeto uma contundente expressividade. Niemeyer é considerado um dos maiores arquitetos brasileiros, isso é reflexo tanto da quantidade de obras construídas quanto da grande quantidade de produções teóricas, esses dois elementos, permitem a realização de inúmeros estudos por parte da prática acadêmica. No estudo de sua produção teórica, fica evidente que o arquiteto sempre buscou uma integração entre a concepção estrutural e plástica para o surgimento de sua arquitetura. Considerando essa convergência, esse trabalho busca analisar a importância da concepção estrutural na qualidade plástica da obra de Niemeyer, esse estudo fica mais evidente se focado em uma obra onde a conexão entre arquitetura e estrutura pode ser descrita com grande precisão e rigor, a Ponte Costa e Silva, em Brasília. Para tal, fez-se inicialmente um levantamento histórico da concepção arquitetônica do objeto, sua construção e peculiaridades para a conclusão, permitindo a catalogação de mais uma obra do arquiteto. Em seguida, realizou-se uma análise da concepção estrutural como partido para a qualidade plástica com o uso da ferramenta computacional FTOOL, que nos permitiu uma análise qualitativa evidenciando o grande entendimento estrutural do arquiteto e como esse conhecimento foi refletido para propiciar uma obra arquitetônica de melhor acordo com suas imposições tecno-estáticas. Com os resultados foi possível compreender as vantagens de uma interpolação entre arquitetura e estrutura e como o arquiteto pode tirar partido dessa ferramenta para elaborar uma arquitetura mais conivente com a sujeição às cargas e pleno equilíbrio estrutural. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian architecture has evolved substantially in the last seventy years resulting in an evolutive journey. One could say that a great part of the Brazilian architecture’s quality and plastic force can be attributed to Oscar Niemeyer, who took the lead in the field of architectural creation, giving to each new project a blast of expressiveness. Niemeyer is considered one of best architects in Brazil, not only because of the volume of his work, but also because his innumerous theoretical outputs. These two elements combined permit the realization of innumerous studies by academics. In the study of theoretical application, it is evident that Niemeyer has always sought integration between the structural conception and plastic for the development of his architecture. Considering this statement, this piece aspires to analyze the importance of the structural conception in the plastic quality of the work of Niemeyer. This study is more evident if focused in a work where the connection between architecture and structure are described with precision and exactitude; the Costa e Silva Bridge, in Brasilia. To accomplish such endeavor, a historical investigation of the architectural conception of the above named masterpiece was performed, as well as a historical research of its construction, peculiarities and finally, its conclusion. This work has also allowed the cataloguing of another Niemeyer’s masterpiece. The second step was to analyze the structural conception as the foundation for the plastic quality with the implementation of the computerized tool FTOOL, which has allowed us to make a qualitative analysis and consequently demonstrate the vast structural understanding of Niemeyer’s knowledge and how this knowledge was reflected to provide an architectural work in better agreement with techno static impositions. With the findings of this piece, it was possible to understand the advantages of an interpolation between architecture and structure, and how an architect can benefit from this tool to elaborate an architecture better subjective to loads and a full structural equilibrium.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-05-19T19:46:33Z No. of bitstreams: 1 2009_MarianaMartinoCaldeira.pdf: 2415377 bytes, checksum: a63534ac9e52e6c463101674985c96dc (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-21T16:35:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MarianaMartinoCaldeira.pdf: 2415377 bytes, checksum: a63534ac9e52e6c463101674985c96dc (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-21T16:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MarianaMartinoCaldeira.pdf: 2415377 bytes, checksum: a63534ac9e52e6c463101674985c96dc (MD5) Previous issue date: 2009 / Existe atualmente um grande interesse da comunidade científica nas pesquisas baseadas em métodos numérico-computacionais para a identificação de danos em estruturas como forma de se obter algoritmos confiáveis para auxiliar na inspeção e no diagnóstico estrutural via exames não-destrutivos. A tarefa de inspeção estrutural é uma etapa primordial para a adequada manutenção que deve ser dada às estruturas, principalmente às infra-estruturas, tais como pontes, tubulações de petróleo e viadutos, entre outras. Os métodos numérico-computacionais destacam-se por suas peculiaridades de menor custo financeiro e tempo de execução quando comparados aos custos elevados de diagnósticos gerados por exames não-destrutivos convencionais, como raio-x ou ultra-som, para citar alguns. Entretanto, o problema de detecção de danos estruturais revela-se um problema inverso, mal-postulado, e que tem características de não-unicidade de solução e instabilidade numérica, entre outras dificuldades. Esta pesquisa aborda um aspecto do Problema Inverso de identificação de danos em estruturas que é a análise de assinaturas. Estas assinaturas são aqui analisadas e escritas em termos de características de rigidez, deslocamentos às cargas estáticas e modos de vibrar das estruturas. Neste trabalho, o desempenho destas assinaturas é amplamente explorado com o auxílio gráfico e dos Programas Microsoft Excel e MATLAB 7.0 para as operações matriciais. Para se estudar o desempenho destas assinaturas, e a possibilidade de se localizar danos, estruturas simples, como vigas e pórticos são utilizadas nas aplicações reportadas neste trabalho. Os procedimentos numéricos estudados neste trabalho revelam algumas assinaturas com potencial eficaz na localização de danos em estruturas aporticadas planas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently, there is a great interest in the scientific community in the researches on numerical and computational methods to identify damages in structures. Such research seeks reliable algorithms to assist in the structural inspection and diagnosis usually done through non-destructive examinations. The structural inspection is essential for the appropriate maintenance of structures, especially for infrastructure such as bridges, oil pipelines and viaducts, among others. Numerical and computational methods are cheap and fast compared to high cost and time consuming non-destructive examination such as Xrays or ultrasound, just to name a few. However, the problem of detecting damages in structures is an inverse problem, ill-posed problem, with characteristics such as nonuniqueness of solution and numerical instability, among other difficulties. This research is concerned with one aspect of the inverse problem of identifying damage in structures which is the examination of structural signatures. These signatures are here analyzed and written in terms of structures’ stiffness, displacement response to static loads and vibration modes. In this work, the performance of these signatures is largely investigated with the aid of graphic analysis and Microsoft Excel and MATLAB 7.0 programs for matrix operations. To study the performance of these signatures, and the ability to locate damage, simple structures such as beams and frames are used in the applications reported in this research. The numerical procedures studied in this research show that some structural signatures have efficient potential for damage determination in planar frames.

Orientador: Jose Luiz Antunes de Oliveira e Sousa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-21T12:35:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiorioFilho_Armando_M.pdf: 4682853 bytes, checksum: c29393bd52096d40c8e50746900d4574 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um sistema orientado por objetos utilizado em análises de estruturas aporticadas tridimensionais. Este sistema é formado por uma biblioteca de classes, escritas em linguagem de programação C++, as quais podem ser utilizadas em diversas aplicações, permitindo que novas teorias e idéias sejam implementadas com o trabalho concentrado nessas novas potencialidades em desenvolvimento. Isso resulta em uma otimização do tempo e esforços necessários para implementar as novas funcionalidades ao sistema. Um exemplo desta característica da filosofia da orientação por objetos foi observada durante o desenvolvimento deste trabalho no uso de classes para a solução de sistemas de equações lineares esenvolvida, testada e otimizada por outro membro do grupo de pesquisa. o sistema aqui desenvolvido foi testado e os resultados obtidos foram validados por comparação com um programa comercial de ampla utilização. Devido às características próprias da filosofia da orientação por objetos e da estrutura do sistema desenvolvido, extenções envolvendo não-linearidade física e geométrica, análise dinâmica, otimização estrutural e outros problemas relacionados a estruturas aporticadas podem ser rapidamente implementados / Abstract: This dissertation describes the development of an object oriented system for the numerical analysis of tridimensional framed structures. The system consists of a library of object classes, written in C++ language, which are designed to be used in different applications, thus allowing that new theories and ideas be implemented with most of the work concentrated in the new features under development. The result is an optimization of the time and work necessary for the implementation of new funcionalities to the system. An example of this characteristic ofthe object oriented philosophy observed in the development ofthis work is the use of classes for the solution of linear systems, developed, tested and optimized by other member of the research group. The developed system was tested and validated by comparison with a largely used commercial code. Due to the characteristics inherent to the object oriented philosophy, and the design bases for the developed system, extensions to handle problems involving geometric and physical nonlinearities, dynamic analysis, structural optimization and other problems related to framed structures can be readily implemented. / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T03:41:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galli_LuisAntonioFonseca_M.pdf: 16203447 bytes, checksum: 8e700055ee702e3b8657b62b1b0ba462 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O comportamento dinâmico de estruturas flexíveis é muitas vezes influenciado significativamente pelo acoplamento com meios fluidos, e dependendo do tipo de aplicação faz-se necessário escolher o tipo mais adequado de formulação matemática e de variáveis consistentes para uma melhor análise do problema em questão. Neste trabalho estuda-se as principais formulações matemáticas existentes utilizando se o Método dos Elementos Finitos aplicado a problemas de interação fluido-estrutura. Faz-se uma análise das principais características de cada formulação estudada, tanto do ponto de vista de seu equacionamento, como também de sua implementação computacional, dos métodos numéricos necessários à resolução do sistema matricial resultante e dos tipos de problemas que se consegue resolver. Em seguida escolhe-se um tipo de formulação simétrica em deslocamentos, potenciais de velocidade e pressões hidrostáticas para implementação. Para a validação e avaliação da metodologia empregada discretiza-se a estrutura utilizando-se elementos de viga, e o fluido utilizando-se elementos triangulares lineares. Resolve-se problemas de interação fluido-estrutura aplicados a problemas estáticos, ao estudo das freqüências e dos modos de vibração de cavidades acústicas com contornos rígidos, móveis e flexíveis. E por fim estuda-se um caso prático aplicado a um problema de engenharia. Trata-se do estudo acústico e acoplado da cabine de um veículo automotivo / Abstract: The flexible structures dynamic behaviour is many times influenced by coupling with fluid media, and depending on the application type, it is necessary to choose the most appropriate type of mathematical formulation and consistent variables for the best problem analyses. In this work, the main existing mathematical formulation are studied using the Finite Element Method applied to fluid-structure interaction problems. Analyses of the main characteristics of every one of these formulations is done, from the equations point of view, is as well as their computer implementations, together with the analyses of the numerical methods needed for the solution of the resultant matrix system and the kind of problems that can be solved. Choosing a type of symmetric formulation in displacements, velocity potentials and hydrostatic pressure for implementation. For validation and estimation of the used methodology the structure is discretized using beam elements, and the fluid using triangle linear elements. Solving fluid-structure interaction problems applied to static problems, natural frequencies and mode shape analyses of acoustic cavities with rigid, movable and flexible boundaries. Finally, an engineering practical problem is considered where an acoustical and coupled automobile passengers cabine is studied. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Francisco Antonio Menezes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-23T12:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SlhessarenkoFilho_Leonardo_M.pdf: 3999127 bytes, checksum: 83e6ca3cb7bdc3be8824dad8b3913cb8 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho trata da análise de edifícios através de uma técnica discreta, baseada no método dos elementos finitos via processo dos deslocamentos, onde a estrutura é idealizada como uma associação tridimensional de vigas, lajes e pilares. Elaborou-se a partir de um ambiente computacional denominado PZ, sob o paradigma da orientação a objetos, uma série de rotinas, "classes" e "métodos" que permitem o cálculo de deformações e esforços na análise tridimensional de estruturas. O ambiente de computação científica PZ, escrito em linguagem de programação C++, é uma ferramenta computacional de múltiplos propósitos, preparado para a simulação, via método dos elementos finitos, de problemas matemáticos e de engenharia onde o fenômeno a ser analisado pode ser representado através de um conjunto de equações diferenciais parciais. Nesse ambiente, usando o conceito de hierarquia de classes, todo o código pôde ser reutilizado. Assim, aproveitando a funcionalidade do código existente, para análise do tipo elasticidade tridimensional para relações tensão/deformação, desenvolveram-se as formulações variacionais que expressam as deformações em elementos de barra e placa e implementou-se estas em classes de materiais específicos para o cálculo de "vigas", "pilares" e de "placas", derivadas de uma classe abstrata existente no PZ, chamada TMaterial. O elemento de barra foi modelado levando em conta a Teoria de Timoshenko e o elemento de placa foi modelado incorporando a Teoria de Reissner-Mindlin, onde associou-se também à formulação o efeito de membrana. Dada a generalidade das formulações, tanto o elemento de barra quanto o elemento de placa podem assumir geometrias arbitrárias (parabólicas, cilíndricas). O elemento de barra foi concebido com seis graus de liberdade por nó para permitir o perfeito acoplamento com o elemento de placa, também implementado com seis variáveis independentes por nó: três translações e três rotações. Foi elaborado um pré-processador baseado na entrada de dados do programa Ansys. Para a visualização dos resultados foram implementado no ambiente PZ alguns "métodos" onde se introduziu o conceito de "elemento gráfico", através do qual se preparam arquivos de saída de resultados adequado tal que possam ser interpretados por programas de visualização gráfica. Através de implementações computacionais apresentam-se exemplos numéricos cujos resultados foram comparados com o software Ansys, versão 5.2, mostrando a validade das formulações esenvolvidas / Abstract: This thesis is concerned with the analysis of buildings using a discrete technique based on the finite element method, via process of displacement, where the structure is idealized as a three dimensional association of beams, slabs and columns. The slabs are discretized with plate finite elements of four nodes. The columns and beams are modelled by unidimensional finite elements submitted to flexure. Based on the paradigm of the orientation to objects and using the computational environrnent PZ, a series of routines were created: "classes" and "methods", which permitted the evaluation of deformations and strains in the three dimensional analysis of structures. The scientific computational environment PZ, written in the C++ programming language, is a multiple purpose computational tool prepared for the simulation, via the finite element method, of mathematical and engineering problems, where the phenomenon to be analysed can be represented by a system of partial differential equations. ln such environment, using the concept of class hierarchy, variational formulations that express the strains in bar and plate elements by the generation of classes derived from "materials" were implemented. The classes named TTimoshenko and TPlateReissner derived from an abstract class named TMaterial existing in the PZ environment were implemented. The bar and plate elements were modelled taking into account the Theory of Timoshenko and the Theory of Reissner-Mindlin, respectively, with the membrane effect taken into consideration in the formulation.membrane effect was also associated in the formulation. Considering the generality of the formulation, both the bar and plate elements can assume arbitrary geometric shapes.The bar element was conceived with six nodal degrees of freedom in order to allow the coupling with the plate element, which also has six nodal degrees of freedom: three translations and three rotations. A pre-processor based on input files created by the programme Ansys was prepared. To the visualization of the results some "methods" allow the the preparation of files containing the answers of the analysed structure that are suitable to be interpreted by softwares of graphic visualization. The examples presented to confirm the validation of the present computational implementation where always compared with the results obtained with similar simulations realized by the software Ansys / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os recentes aumentos dos registros de abalos sÃsmicos no Brasil impulsionaram a publicaÃÃo da NBR 15421 (ABNT, 2006) â projeto de estruturas resistentes a sismos - que estabelece os requisitos exigÃveis para a verificaÃÃo da seguranÃa das estruturas relativamente Ãs aÃÃes de terremotos. As recomendaÃÃes desta norma objetivam reduzir os riscos sÃsmicos das novas estruturas de concreto. Com relaÃÃo Ãs estruturas de concreto existentes faz-se necessÃrio um estudo da sua vulnerabilidade sÃsmica. Dentre os vÃrios mÃtodos de avaliaÃÃo de vulnerabilidade sÃsmica encontrados na literatura, o mÃtodo de Hirosawa, mais precisamente o seu primeiro nÃvel de avaliaÃÃo, foi escolhido para adaptaÃÃo à realidade brasileira e sua aplicaÃÃo em larga escala. No processo de adaptaÃÃo do mÃtodo, inicialmente sÃo estudados os parÃmetros da norma brasileira de projetos resistentes a sismos e realizada uma comparaÃÃo desta com as normas sÃsmicas americanas, IBC (ICC, 2006) e SEI7 (ASCE, 2005). O estudo do mÃtodo de Hirosawa permitiu a identificaÃÃo dos ajustes necessÃrios à sua adaptaÃÃo considerando as exigÃncias da NBR 15421 (ABNT, 2006) e as caracterÃsticas construtivas locais. O mÃtodo adaptado foi aplicado em um sistema com um grau de liberdade e em quatro estruturas modelo variando nÃmero de pavimentos e configuraÃÃo estrutural em termos de irregularidade horizontal e vertical. As estruturas modelo procuram representar as edificaÃÃes de uso essencial. Cada uma destas estruturas foi analisada supondo sua exposiÃÃo a todas as aceleraÃÃes sÃsmicas de projeto e executadas em qualquer uma das classes de terrenos abordadas na NBR 15421 (ABNT, 2006). Os resultados sÃo apresentados em forma de tabelas, grÃficos e mapas de vulnerabilidade sÃsmica. Nenhuma estrutura modelo apresentou vulnerabilidade sÃsmica na zona sÃsmica 0; em terrenos de classe E, todas as estruturas modelo apresentaram vulnerabilidade sÃsmica nas zonas 2, 3 e 4; e as estruturas regulares apresentaram melhor desempenho sÃsmico. O significado de vulnerabilidade exposto neste trabalho nÃo està relacionado à obrigatoriedade de desativaÃÃo da edificaÃÃo, mas sim, à necessidade de anÃlises mais detalhadas e complexas do comportamento esperado destas edificaÃÃes frente a um evento sÃsmico. / Recent increases of earthquakes records in Brazil led to the publication of NBR 15421 (ABNT, 2006) - Design of seismic resistant structures - which provides the necessary requirements for security verification of structures in relation to the seismic actions. The recommendations of this code aim to reduce the seismic risk of new concrete structures. With regard to existing concrete structures it is necessary to study their seismic vulnerability. Among the various methods of seismic vulnerability assessment found in literature, the Hirosawa method, more precisely its first level of screening procedure, was chosen to be adapted to the Brazilian reality and make a large scale application. In the adaptation process of the method are initially studied the parameters of the Brazilian design of seismic resistant structures code and a comparison with the American codes, IBC (ICC, 2006) and SEI7 (ASCE, 2005), is carried out. The study of Hirosawa method allowed the identification of the necessary adjustments to adapt the method considering the NBR 15421 (ABNT, 2006) requirements and local constructive characteristics. The adapted method was applied to a single degree of freedom system and to four model structures varying the number of floors and structural configuration in terms of horizontal and vertical irregularity. The model structures intend to represent essential building occupancy. Each one of the structures was analyzed assuming their exposure to all seismic design accelerations and being settled in any site class covered in NBR 15421 (ABNT, 2006). The results are presented in tables, graphs and maps of seismic vulnerability. No model structures presented seismic vulnerability in seismic zone 0; settled in site class E, all model structures presented seismic vulnerability in seismic zones 2, 3 and 4; and the regular structures showed better seismic performance. The meaning of vulnerability exposed in this work is not related to the mandatory off the building, but rather the need for more detailed and complex analysis of the expected behavior of these buildings under a seismic event.

Orientador : Itamar Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T20:12:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_LuisDiamantinodeFigueiredoe_M.pdf: 8373267 bytes, checksum: 8da70b5a4b23e776137fd2f7df14fee5 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Um dos problemas encontrados na aplicação da Mecânica de Fratura Elástica Linear (MFEL) em componentes estruturais é a determinação do valor do fator de intensidade de tensão (K1) para uma configuração geométrica genérica. Este trabalho tem por objetivo caracterizar e analisar as tensões e deformações, e consequentemente o valor de K1 experimentalmente, utilizando a metodologia de extensometria elétrica, e teoricamente, usando a metodologia da MFEL, em um corpo de prova compacto com espessura de 25mm e dimensões de acordo com a norma ASTM E 399-90, fabricado em uma liga de alumínio 7050 T73652. Foram colados seis extensômetros tipo roseta, em cada uma das superficies laterais do corpo de prova, distantes de 1,4 a 12,8mm da ponta da trinca com ângulos de O, 30 e 450 em relação ao eixo do plano da trinca. As deformações, tensões e fator de intensidade de tensão foram calculadas e obtidos experimentalmente utilizando cargas de 500, 750, 1000, 1250 e 1500 kgf Observou-se que o valor de K1 obtido experimentalmente é próximo do valor obtido teoricamente até à distância de 7mm a partir da ponta da trinca. A partir desta distância ocorre um aumento gradual da diferença entre K1experimental e K1 teórico / Abstract: One of the problems in Linear Elastic Fracture Mechanics (MFEL) application, to structural components, is the evaluation of stress intensity factor (KI) for a generic geometrical configuration. The purpose of this dissertation is to characterize and analyse the stress, strain and KI values, experimentally, by using the methodology of electrical - resistance strain gages, and theorically, by using the methodology of Linear Elastic Fracture Mechanics, in a compact tension specimen 25mm thick and dimension according to ASTM E 399-90, in an aluminium alloy. Six. strain gage rosettes have been bonded on the two lateral surfaces of the Compact Tension specimen 1.4 to 12.8mm ITom the crack tip with angles of O, 30 and 450 with regard to the direction of crack plane. The strain, stress, and stress intensity factors have been determined by using 500, 750, 1000, 1250 and 1500kgf loads. The experimental KI values are c1osed to the theorical from the crack tip to 7mm distance. From this distance there is a progressive increase of the difference between the experimental KI and theorica1 KI values / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica