Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-01-27T11:30:39Z No. of bitstreams: 1 2015_WashingtonGultenbergdeMouraLuke.pdf: 4609869 bytes, checksum: 1b06b480b2cc83d6d1dbe0fa25d95923 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-27T11:40:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_WashingtonGultenbergdeMouraLuke.pdf: 4609869 bytes, checksum: 1b06b480b2cc83d6d1dbe0fa25d95923 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T11:40:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_WashingtonGultenbergdeMouraLuke.pdf: 4609869 bytes, checksum: 1b06b480b2cc83d6d1dbe0fa25d95923 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um ambiente computacional voltado à análise numérica não-linear de elementos de concreto estrutural (armado e/ou protendido) considerando a variação de aderência. O programa realiza o cálculo do equilíbrio de elementos de vigas de concreto estrutural, limitados por duas seções de descontinuidade consecutivas (fissuras ou juntas abertas), levando-se em conta o deslizamento aço-concreto, quando não é mais possível conservar a hipótese de Bernoulli-Navier. O software desenvolvido na linguagem MATLAB permite a comparação entre o Modelo da Aderência Perfeita (MAP) e o Modelo da Aderência Variável (MAV), para um mesmo elemento de viga, servindo de previsor para ensaios e análise de comportamento de peças de concreto estrutural submetidas a esforços de flexo-compressão reta. São empregados vários métodos e técnicas de cálculo numérico para obtenção do equilíbrio do elemento de concreto estrutural, tanto no MAP como no MAV. Para o desenvolvimento das rotinas do MAV foi utilizada a base teórica do estudo de REZENDE MARTINS, P.C. – Modelisation du Comportement Jusqu’à la Rupture en Flexion de Poutres en Béton a Précontrainte Exterieure ou Mixte. Thèse de Doctorat – Mécanique des Sols et Structrures - Ecole Centrale des Arts et Manufactures de Paris, França, 1989. Para validação do programa proposto foram realizados vários testes numéricos, comparando-se os resultados do programa com dados clássicos disponíveis na literatura. No caso do MAV, comparou-se os resultados com aqueles apresentados por COHN, M.Z. & RIVA, P. no trabalho intitulado “A Comprehensive Study of the Flexural Behaviour of Structural Concrete Elements”, p365-413. Corso di Perfezionamento per le Costruzioni in Cemento Armato, Fratelli Pesenti, Politecnico di Milano, Itália. Studi e Ricerche – Vol. 9, 1987. Como conclusão do presente estudo, pode-se mostrar que o MAP, que trata de elementos de concreto com armadura interna perfeitamente aderente, é um caso particular do MAV. Isto acontece quando o eixo de deslocamento longitudinal nulo se confunde com a linha neutra de deformação. No caso geral, o primeiro é distinto do segundo em razão da variação da posição do eixo neutro ao longo da viga devida às singularidades constituídas pelas fissuras/juntas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research shows the development of a computing environment facing towards the non-linear numerical analysis of structural (reinforced and/or prestressed) concrete elements considering adherence variation. The program calculates the balance of beam structural concrete elements, limited by two straight sections of discontinuity (cracks or open joints), minding the steel-concrete sliding when Bernoulli-Navier hypothesis is no longer possible to be conserved. The software developed in MATLAB allows comparison between Perfect Adherence Model (MAP) and Variable Adherence Model (MAV) to a same beam element, being used as a predictor for tests and structural concrete pieces behavior analysis when submitted straight flexo-compression efforts. A major set of methods and techniques of numerical calculation are used to obtain balance on structural concrete elements both in MAP and MAV. To develop MAV’s routines, the theoretical basis of the study from REZENDE MARTINS, P.C – Modelisation du Comportement Jusqu’à la Rupture en Flexion de Poutres en Béton a Précontrainte Exterieure ou Mixte. Thèse de Doctorat – Mécanique des Sols et Structrures - Ecole Centrale des Arts et Manufactures de Paris, France, 1989, was used. In order to validate the proposed program, many numerical tests were made, comparing those program results with classic data available in the literature. In MAV’s case, the results are compared with those shown by COHN, M.Z. & RIVA, P. at work entitled “A Comprehensive Study of the Flexural Behaviour of Structural Concrete Elements”, p365-413. Corso di Perfezionamento per le Costruzioni in Cemento Armato, Fratelli Pesenti, Politecnico di Milano, Italy. Studi e Ricerche – Vol. 9, 1987. To conclude this study, it can be shown that MAP, which deals with concrete elements with a perfectly gripped internal armor, is a particular case of MAV. This happens when the null longitudinal displacement axis is mistaken with the neutral axis of deformation. In general, the first axis is different from the second due the neutral axis position variation along the beam because of the singularities of each crack/joint.

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Resumo: Este trabalho estudou os parâmetros acústicos e arquitetônicos que interferem na avaliação e na adequação acústica de escritórios panorâmicos. Essa pesquisa foi realizada através da análise da bibliografia existente e através do estudo de caso de escritórios reais. O objetivo deste trabalho foi gerar dados que tornassem possível avaliar e incrementar a qualidade acústica de escritórios panorâmicos, respondendo ao seguinte questionamento: quais são as características de um escritório panorâmico acusticamente adequado? Para isso, foram realizadas: 1) avaliações subjetivas através da aplicação de questionários; 2) avaliações objetivas através de medições e simulações acústicas e 3) análises das alterações das condições acústicas através de simulações computacionais com alterações das características de absorção sonora, características arquitetônicas e de ruído ambiente. Observou-se nas respostas subjetivas que a maioria dos entrevistados avalia seu ambiente de trabalho como um local ruidoso, além disso, os usuários evidenciaram maior demanda pela privacidade que pela inteligibilidade da fala, assim como demonstraram maior necessidade de concentração no trabalho e menor necessidade de integração com outros colegas de trabalho. Em relação às medições, essas se mostraram uma etapa fundamental para a calibração do modelo computacional, mas não foram suficientes para a avaliação dos escritórios panorâmicos, pois geraram dados pontuais, não sendo possível avaliar os ambientes em sua totalidade apenas através de medições. Assim, foram realizadas simulações computacionais do tempo de reverberação (Tr), do índice de transmissão da fala (STI) e da taxa de redução do ruído com o dobro da distância (DL2). Através das simulações do STI, foi possível obter o raio de distração (rD), o qual se mostrou um descritor adequado para a avaliação da inteligibilidade e da privacidade da fala dos escritórios em sua totalidade. As simulações com alterações das características dos escritórios são uma ferramenta válida para a análise da relação entre os parâmetros e as características de condicionamento acústico e do ruído ambiente em escritórios panorâmicos. Através dessas simulações foi possível a sugestão de valores ideais para parâmetros acústicos em escritórios panorâmicos. Assim, este trabalho concluiu que, através do método adotado, é possível avaliar e incrementar a qualidade acústica de escritórios panorâmicos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-08Bitstream added on 2014-06-13T19:16:36Z : No. of bitstreams: 1 vaz_jcc_me_guara.pdf: 5428958 bytes, checksum: e1d1921d87641ec3a3cb1d276db73cbd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional para a automatização de cálculo para o projeto estrutural de pórticos rolantes. Através de memorial de cálculo analítico, e de um modelo de pórtico rolante, pode ser rapidamente verificado quando ao limite do escoamento do material, suas propriedades geométricas e suas resistências mecânicas, orientando o usuário para a escolha do dimensional da estrutura. Optou-se pelo programa comercial Microsoft Excel, utilizando suas ferramentas e formulações internas, devido a sua facilidade de utilização, permitindo que várias alternativas sejam analisadas para escolha da que melhor atenda aos requisitos de projeto. Para facilitar o uso, as planilhas do Excel forma agrupadas em módulos, visando com isso desenvolver as atividades de informações de dados de forma simples, objetiva e integradas, a fim de se obter uma interface amigável e uma análise estrutural confiável. Para a validação desta ferramenta proposta de cálculo analítico foi utilizado o programa comercial de elementos finitos ANSYS, através da análise de alguns exemplos de pórticos rolantes / The objective of this work is to develop a computational tool to automate the calculation of the structural design of gantry cranes. Through Memorial analytical calculation, and a model gantry crane, can be fast verification against yield of material, its geometric properties and mechanical strength, guiding the user to choose the dimensional. We choose the commercial program Microsoft Excel using its tools and internal formulations due to its ease of use, allowing multiple alternatives are analyzed to choose the one that best meets the design requirements. For ease of use, so Excel spreadsheets grouped into modules, thus aiming to develop the activities of data information in a simple, objective and integrated in order to achieve a friendly interface and reliable structural analysis. For the validation of this proposed tool for analytical calculation we used the commercial finite element program ANSYS, by analyzing some examples of gantry cranes

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.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-03-23T14:51:04Z No. of bitstreams: 1 2009_IrcilioChissolucombe.pdf: 8457466 bytes, checksum: 35bd7ec7c9a1b68b1133d0fc87f3c193 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-04-28T18:31:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_IrcilioChissolucombe.pdf: 8457466 bytes, checksum: 35bd7ec7c9a1b68b1133d0fc87f3c193 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-28T18:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_IrcilioChissolucombe.pdf: 8457466 bytes, checksum: 35bd7ec7c9a1b68b1133d0fc87f3c193 (MD5) Previous issue date: 2009-04 / Estimar os deslocamentos induzidos pela escavação de um túnel e os possíveis danos que os mesmos possam causar nas estruturas adjacentes ao túnel é um dos desafios que a equipe de engenheiros projetistas enfrentam na fase de projeto de um túnel. Os principais métodos utilizados para estimar os descolamentos são os empíricos, analíticos e as simulações numéricas. Cada um dos métodos acima citados tem suas vantagens e desvantagens, por exemplo, os métodos empíricos tem como principal vantagem a fácil utilização e como principal desvantagem a não consideração dos parâmetros de resistência e deformabilidade do maciço. Os métodos analíticos têm como principal vantagem a incorporação do efeito 3D (deslocamentos que ocorrem antes da escavação do túnel) e dos parâmetros de resistência e deformabilidade do maciço e a principal desvantagem desse método é que o efeito 3D e os parâmetros de resistência e deformabilidade do maciço estão dentro de um único parâmetro denominado de gap. Já nas simulações numéricas tem-se como principal vantagem a possibilidade de simular as várias etapas construtivas da obra e como desvantagem tem-se a utilização de um modelo constitutivo realístico e estar em posse de um programa de ensaios que possam fornecer os parâmetros necessários a utilização do modelo. Neste trabalho faz-se uso de duas técnicas de Inteligência Artificial (IA), uma denominada de Redes Neurais Artificiais (RNAs) que foi utilizada para estimar os deslocamentos induzidos pela escavação de um túnel e a outra denominada de Lógica Fuzzy que foi utilizada para estimar os danos nas estruturas adjacentes a escavação do túnel. Estas técnicas foram utilizadas em uma situação real ocorrida durante a escavação do Metrô-DF. Os resultados obtidos mostraram que a técnica de RNAs é extremamente eficiente quando tem-se um conjunto de dados para treinamento que abrangem todo o universo do problema. Os danos estimados utilizando a técnica de Lógica Fuzzy para o caso de estruturas adjacentes a escavação do Metrô-DF foram condizentes com o ocorrido em campo. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Estimating displacements induced by tunneling and the possible damage it may cause structures adjacent to the tunnel is one of the challenges the project engineer team faces in the tunnel design phase. The main methods used to estimate displacements are empirical, analytical and numerical simulations. Each of the aforementioned methods has advantages and disadvantages. For example, the main advantage of empirical methods is they are easy to use and their main disadvantage is they do not consider mass deformability and resistance parameters. The main advantage of analytical methods is that they incorporate the 3D effect (displacements that may occur before tunneling) and the ground deformability and resistance parameters. The main disadvantage of this method is that the 3D effect and the ground deformability and resistance parameters are in a single parameter called gap. With numerical simulations, the main advantage is the possibility to simulate the various construction phases for the work, and the disadvantage is the use of a realistic constitutive model while being in possession of a testing program that can provide the necessary parameters for using the model. In this study, we use two Artificial Intelligence (AI) techniques, one called Artificial Neural Networks (ANNs) which were used to estimate the displacements induced by tunneling, and the other called Fuzzy Logic, which was used to estimate the damage in structures adjacent to the tunnel. These techniques were used in a real situation that occurred during the excavations for the Federal District’s subway. The results reveal that the ANNs technique is extremely efficient when we have a set of data for training and that encompass the entire universe of the problem. Estimated damage using the Fuzzy Logic Technique of structures adjacent to the Federal District subway excavations were in keeping with what happened in the field.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-03-30T18:14:05Z No. of bitstreams: 1 2009_LiChongLeeBacelardeCastro.pdf: 1878641 bytes, checksum: 60dc5efda5a0f60a3b26c89bb0423704 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-06T17:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LiChongLeeBacelardeCastro.pdf: 1878641 bytes, checksum: 60dc5efda5a0f60a3b26c89bb0423704 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-06T17:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LiChongLeeBacelardeCastro.pdf: 1878641 bytes, checksum: 60dc5efda5a0f60a3b26c89bb0423704 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / A inteligência computacional vem mudando a forma com que alguns problemas são tratados e solucionados, pois fornece um manancial poderoso de soluções para pesquisadores de todas as áreas, inclusive em aplicações difíceis, extremamente restritivas, ou mesmo consideradas impossíveis. Neste trabalho, os Algoritmos Genéticos (AGs) e as Redes Neurais Artificiais (RNAs) são utilizados para a otimização de estruturas reticuladas e estruturas contínuas em 2D e 3D. A utilização dos AGs visam obter uma solução para um problema específico usando uma estrutura de dados baseado em um cromossomo, uma das possíveis soluções do problema. A utilização das RNAs por sua vez visam generalizar o processo de otimização em substituição aos métodos clássicos de análise estrutural. Os cromossomos são estruturados em uma cadeia binária e operadores genéticos são aplicados para gerarem novos pontos amostrais em um espaço de busca que recombinam estas estruturas preservando e aprimorando informações críticas. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é combinado com o AG com o intuito de avaliar cada solução possível produzida no caso da otimização de peso e o Método dos Elementos de Contorno (MEC) para as a otimização de forma. Para os outros casos o Método das Soluções Fundamentais (MSF) é utilizado. O MSF é uma técnica de contorno indireta que evita singularidades por definir uma superfície fictícia que envolve todo o domínio do problema, não requer malha, nem integração e permite obter resultados em pontos do contorno e do interior sem a necessidade de aplicação de técnicas especiais. Para modelar termos não homogêneos, o MSF é combinado com o Método de Reciprocidade Dual (DRM), empregando a função de aproximação Polyharmonic Splines. A otimização das estruturas são obtidas por meio da minimização da função objetivo. A função objetivo é responsável por classificar os indivíduos de acordo com o grau de adaptação. O MEC, MEF e o MSF permitem avaliar das estruturas. As áreas, que são as variáveis de projeto, ou o raio da superfície fictícia, devem estar dentro de determinados limites, para obter soluções factíveis. O controle dessa região através de restrições é proporcionado pela consideração de penalizações na função objetivo. Restrições são aplicadas às tensões e aos deslocamentos nodais. São utilizados nas análises estruturas clássicas de otimização e da resistência dos materiais para comparação, objetivando demonstrar a robustez e sua eficiência frente a outros métodos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Computational Intelligence is changing the way that some problems are treated and solved, because it provides powerful source of solutions for researchers of all areas including difficult applications, extremely restrictive cases or even problems considered to be impossible. Here the Genetic Algorithms (GA) and the Artificial Neural Networks (ANN) are used to optimize frame type structures and continuous structures in 2D and 3D. The use of GA aims at obtaining a solution for a specific problem using a data structure based on the chromosome, one of the possible solutions to the problem. The use of ANN on the other hand, aims al generalizing the process of optimization, substituting the classical methods of structural analysis. The chromosomes are structured in binary strings and genetic operators are applied to generate new sampling points in the search space which recombines these structures preserving and improving critical information. The Finite Element Method (FEM) is combined with the GA in order to evaluate each possible solution produced in the case of minimum weight and the Boundary Element Method (BEM) for shape optimization. For other cases the Method of Fundamental Solutions (MSF) is used. The MSF is an indirect boundary technique which avoids singularities by defining a fictitious surface which involves all of the problem domain. It does not require neither elements nor integration and allows results to be obtained at both boundary and internal points without the need to apply special techniques. To model non homogenous terms, the MSF is combined with the Dual Reciprocity Method (DRM) employing Polyharmonic Spline approximation function. The optimization of structures is obtained by the minimization of the objective functions for the examples considered. The objective function is responsible for classifying the individuals according to degree adaptation. BEM, FEM and MFS allow the structures to be evaluated. The cross sectional areas, which are the project variables, or the radius of the fictitious surface should be within given limits in order to obtain feasible solutions. The control of this region, through the use of constraints, is done by considering penalty functions with the objective function. Constraints are applied to the stress and strength of materials for comparison, with the objective of showing the robustness and efficiency in relation to other methods.

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 2010-06-08T20:05:38Z No. of bitstreams: 1 2009_MarcosDanielSouzadosSantos.pdf: 6039286 bytes, checksum: e5a6a8a9dc2de6df9fdbf65bf79686e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-06-09T19:37:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MarcosDanielSouzadosSantos.pdf: 6039286 bytes, checksum: e5a6a8a9dc2de6df9fdbf65bf79686e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-09T19:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MarcosDanielSouzadosSantos.pdf: 6039286 bytes, checksum: e5a6a8a9dc2de6df9fdbf65bf79686e0 (MD5) Previous issue date: 2009-09 / Este trabalho apresenta um estudo do problema de vibrações em lajes de concreto armado, utilizadas em geral em edifícios residenciais e comerciais. Mesmo lajes bem dimensionadas nos estados limites de utilização e de ruptura podem estar susceptíveis a vibrações excessivas que levam a um desconforto dos seus usuários. A investigação sobre este problema e iniciada a partir da obtenção das freqüências naturais e modos de vibração de modelos teorico-computacionais de lajes tipo convencional com diversas configurações de apoio. Foram obtidos quatro modelos com geometria/configuração de apoio que levaram a valores baixos de freqüência natural, permitindo assim uma analise no domínio do tempo, por se tratar de estrutura bastante flexível. Foi então simulado um carregamento dinâmico a partir de uma carga harmônica e em seguida, simulado um carregamento humano. No caso da ocorrência de vibrações excessivas ocorreu propor uma solução de controle por meio do uso do Amortecedor de Massa Sintonizado - AMS buscando qual a configuração mais indicada que leva a uma redução mais eficiente das vibrações através deste sistema de controle. Foram obtidos os parâmetros para o projeto mais eficiente de AMS em cada um dos quatro modelos bem como foi analisado, para o primeiro modelo de laje, a alteração que poderia ocorrer com o acréscimo de vigas e pilares na resposta dinâmica. Por fim, analisado os quatro modelos de lajes, os parâmetros obtidos foram aplicados a um exemplo pratico de uma laje de academia de ginástica. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper presents a study of the problem of vibration in slabs of concrete, used often in residential and commercial buildings. Even well-sized slabs in the limit state use and rupture may be susceptible to excessive vibrations that lead to discomfort of its users. Research on this problem starts from the obtainment of natural frequencies and vibration modes of theoretical and computational models of conventional type slabs with various configurations of support. We obtained four models with geometry / configuration of support that led to low natural frequency, thus allowing an analysis in time domain, because it is very flexible structure. Was then simulated a dynamic loading from a harmonic load and then simulated a human load. In the case of the occurrence of excessive vibration occurred propose a control solution through the use of Tuned Mass Damper - TMD looking to see what the most appropriate setting that leads to more efficient reduction of vibrations through this control system. Parameters were obtained for the project more efficient of TMD on each of the four models and was tested for the first slab model, a change that could occur with the addition of beams and columns in the dynamic response. Finally, considering the four models of slabs, the parameters obtained were applied to a practical example of a slab of the gym.

Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Mariana Fonseca Xavier Nunes (nanarteira@hotmail.com) on 2010-09-26T01:13:18Z No. of bitstreams: 1 2006-Renato C+®sar Gavazza Memim.pdf: 2518063 bytes, checksum: 5ded3bc193c6f60b725c6b44ed4cfe13 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-10-09T00:51:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006-Renato C+®sar Gavazza Memim.pdf: 2518063 bytes, checksum: 5ded3bc193c6f60b725c6b44ed4cfe13 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-10-09T00:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006-Renato C+®sar Gavazza Memim.pdf: 2518063 bytes, checksum: 5ded3bc193c6f60b725c6b44ed4cfe13 (MD5) / No presente trabalho, a formulação co-rotacional foi utilizada como descrição cinemática com o objetivo de avaliar o comportamento não-linear geométrico de diversas tipologias estruturais em uma análise estática, permitindo o estudo da capacidade portante destas estruturas após a perda ou bifurcação de equilíbrio. Ao longo deste trabalho, procurou-se enfatizar os conceitos básicos da formulação co-rotacional, baseada na separação dos movimentos de corpo rígido e deformacional, visando estudar o comportamento de estruturas discretizadas com elementos finitos de treliças, vigas ou cascas. No estudo de treliças e pórticos planos, as equações de transformação que permitem a separação dos movimentos de corpo rígido e deformacional puderam ser obtidas de forma exata, considerando apenas argumentos puramente geométricos. Para o caso de pórticos espaciais e cascas, os deslocamentos deformacionais foram obtidos utilizando operadores de projeção, usados como pré e pós-processadores nas rotinas computacionais, sem a necessidade de mudanças internas em rotinas lineares de elementos finitos pré-existentes. Em função dos exemplos numéricos analisados, pode-se concluir que a formulação co-rotacional e a sua implementação computacional apresentaram, de uma forma geral, resultados com grande concordância em relação aos encontrados na literatura. Métodos indiretos como o parâmetro de rigidez CST Current Stiffness Parameter e a alteração do número de pivôs negativos da matriz de rigidez foram capazes de detectar e classificar com grande precisão a ocorrência de pontos críticos (limites ou de bifurcação) e turning points. Na resolução do sistema de equações não-lineares e obtenção das trajetórias de equilíbrio, foram implementados: o método de comprimento de arco cilíndrico, o método de Riks-Wempner (Normal Plane) e o método de Ramm (Updated Normal Plane), sendo estes métodos combinados com o método de Newton-Raphson completo. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The co-rotational formulation was used as the kinematic description to evaluate the geometrically non-linear behavior of different types of structures on a static analysis. Along the current research, it was aimed to demonstrate the basic concepts of the co-rotational approach that is based on the separation of the total motion into rigid body and deformational motion, in order to study the behavior of different types of structures modeled by truss, beam and shell finite elements. In the study of trusses and plane frames, the transformation equations which allow the splitting of the rigid body and deformational motion could be obtained in a closed form, considering only purely geometric arguments. In the study of space frames and shells, the deformational motion was obtained using projector matrices, which are brought about through the use of software utilities as pre and post-processors to the element routines. Based on the numerical examples, it could be concluded that the co-rotational approach and its numerical implementation showed excellent agreement with benchmark results found by other researchers. It was also observed that indirect methods such as the CST -Current Stiffness Parameter and the change of the number of negative pivots of the tangent stiffness matrix were able to detect and classify with great precision the existence of critical points (limit or bifurcation) and turning points. The non-linear responses of the structures were obtained by different strategies, such as the cylindrical arc-length method, the normal plane method of Riks-Wempner and the updated normal plane method of Ramm. All these three strategies were combined with the full Newton-Raphson method.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de engenharia civil e ambiental, 2010. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-06-20T18:30:40Z No. of bitstreams: 1 2010_AlberHerbertRodriguesVasconcelos.pdf: 4344236 bytes, checksum: 04b5e7ba9dc9b57da7c2e0f08e9ae213 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-22T14:52:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_AlberHerbertRodriguesVasconcelos.pdf: 4344236 bytes, checksum: 04b5e7ba9dc9b57da7c2e0f08e9ae213 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-22T14:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_AlberHerbertRodriguesVasconcelos.pdf: 4344236 bytes, checksum: 04b5e7ba9dc9b57da7c2e0f08e9ae213 (MD5) / Rampas helicoidais são estruturas muito apreciadas na arquitetura. Devido à grande procura por estruturas deste tipo os engenheiros devem analisá-las de forma cuidadosa, avaliando corretamente o desenvolvimento dos esforços envolvidos e as deformações que podem ocorrer. Neste trabalho as rampas de formato helicoidal foram analisadas por meio de diferentes métodos, de forma a avaliá-los e entender as suas diferenças quando submetidas a cargas estáticas. Foram utilizados os métodos propostos por Fuchssteiner, Scordelis, Bergman e Prudon. Também foram desenvolvidos modelos em elementos finitos de barras e de cascas por meio do programa SAP 2000. Para tal objetivo foram desenvolvidos os cálculos dos esforços internos de oito rampas idealizadas. Foram feitos também comentários a respeito do comportamento de cada esforço nas estruturas analisadas. Constatou-se por meio dos resultados que os métodos de Bergman e Prudon distanciaram-se bastante dos demais por não considerarem todos os efeitos da interação dos esforços internos que ocorrem em uma estrutura helicoidal. Os métodos propostos por Fuchssteiner e Scordelis apresentam resultados muito semelhantes aos obtidos pelo programa SAP 2000 simulando elementos de barras. Os modelos de cascas desenvolvidos também apresentaram resultados coerentes com os obtidos pelos métodos citados. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Helical ramps are structures highly prized in architecture. Due to the high demand for such structures engineers must analyze them carefully, measuring correctly the forces involved and strains that can occur. In this paper helical ramps were analyzed by different methods in order to evaluate them and understand their differences. The methods proposed by Fuchssteiner, Scordelis, Bergman and Prudon were used. Models were also developed in finite element bars and shells using the program SAP 2000. For this purpose were developed the calculations of the internal forces of eight idealized ramps. There were made comments about the behavior of each individual force in the analyzed structures. It was verified by the results for the methods of Bergman and Prudon distanced themselves enough from the others because they do not consider rightly the effects of the interaction of the internal forces that occur in a helical structure. The proposed methods by Fuchssteiner Scordelis show very similar results to those obtained by SAP 2000 program simulating bar elements. The models developed with shells finite elements also showed results consistent with those obtained by the previous methods cited.