[pt] A resposta dinâmica de sistemas estruturais não lineares tem sido um item
de grande interesse nas pesquisas em engenharia civil. Problemas onde há
interação base flexível-estrutura são de grande importância na análise estrutural, já
que a maioria das estruturas civis é apoiada sobre sistemas flexíveis (solo ou
sistemas de apoio com dissipação de energia). Nesta área, o estudo de sistemas
submetidos a ações sísmicas é um tópico relevante, já que estas solicitações têm
um grande conteúdo de frequências, o que pode influenciar consideravelmente as
respostas da estrutura. Neste contexto, o conhecimento da resposta em frequência
de estruturas não lineares sob uma excitação de base é uma ferramenta útil para
avaliar os potenciais efeitos de ações sísmicas sobre estes sistemas. Na presente
tese é desenvolvida uma metodologia de análise não linear dinâmica de sistemas
estruturais reticulados sob excitações de base, considerando não linearidade
geométrica e apoios flexíveis, representados por molas unidimensionais, com
comportamento elasto-plástico. Através de uma análise paramétrica é avaliada a
variabilidade das respostas de sistemas esbeltos submetidos a ações sísmicas reais,
sismos artificiais, assim como ações sísmicas sucessivas. O problema no espaço é
resolvido pelo método dos elementos finitos. Para a análise em frequência, é
apresentada uma metodologia baseada no método do balanço harmônico e no
método de Galerkin, juntamente com técnicas de continuação para a obtenção das
curvas de ressonância não lineares. O problema no tempo é abordado através da
integração das equações de movimento pelos métodos de Runge-Kutta e
Newmark, associado ao método de Newton-Raphson. / [en] The dynamic response of nonlinear structures has been a topic of interest in
civil engineering research. Problems in which base-structure interaction is present
have a great importance in structural analysis, since most structures rests on
flexibel systems (soil or supports with dissipation). In this research area, the study
of structures under the action of seismic loads represent a relevant topic, since this
kind of excitations may excite several vibration modes and thus influence strongly
the dynamic response. In this context, the prediction of the nonlinear structural
behavior in frequency domain of structures under base excitation is a useful
resource to assess the potential effects of sismic loads on these systems. In this
thesis, a methodology for nonlinear dynamic analysis of plane frame structures
under base excitation is presented considering geometric nonlinearity and elastic
supports represented by elasto-plastic unidimensional springs. Trough a
parametric analysis, the variability of the dynamic responses of slender structural
systems under the actions of real earthquakes, synthetics earthquakes, as well as
the action of multiple earthquakes is assessed. The structural systems here
analyzed are discretized in space using a nonlinear finite element formulation. For
the response in frequency domain, a scheme based on the Balance Harmonic
Method and the Galerkin method, in conjunction with continuation methods, is
formulated to obtain the nonlinear resonance curves. The nonlinear dynamic
response in the time domain is calculated by direct integration of the equations of
motion. For this, the Runge-Kutta method and the Newmark method in
association with the iterative Newton-Raphson scheme are employed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:27610 |
| Date | 11 October 2016 |
| Creators | LUIS FERNANDO PAULLO MUNOZ |
| Contributors | PAULO BATISTA GONCALVES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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