Analise elástica e elastoplastica de pórticos planos submetidos a excitações dinâmicas com a consideração de conexões semi-rígidas

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorSahlit, Carmen Lucia de Mesquita-
Autor(es): dc.creatorSoares Filho, Milton-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-10-23T16:13:23Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-10-23T16:13:23Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-23-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-23-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-23-
Data de envio: dc.date.issued1997-08-21-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.unb.br/handle/10482/37134-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/902882-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 1997.-
Descrição: dc.descriptionOs métodos convencionais de análise e projeto de estruturas aporticadas são desenvolvidos sob a suposição de um comportamento simplificado das conexões entre vigas e pilares. Ou a junta é considerada totalmente flexível (rótula perfeita), ou a mesma é considerada totalmente rígida (engaste perfeito). Entretanto, as pesquisas experimentais mostram que a maioria das conexões apresenta comportamento intermediário entre estes dois casos extremos. Desta forma, as mesmas devem ser classificadas como conexões semi-rígidas. No presente trabalho, faz-se a análise dinâmica de pórticos planos no regime elástico e elastoplástico, considerando-se conexões semi-rígidas nas ligações viga-pilar. Para tanto, obtêm-se as matrizes de massa consistente e de rigidez, modificadas pela consideração de juntas semi-rígidas, a partir das funções de forma modificadas. Na análise linear elástica aborda-se a influência da modificação das matrizes de rigidez e de massa consistente nos valores das freqüências e nos modos naturais de vibração das estruturas, procedendo-se ainda ao estudo do problema de vibrações forçadas utilizando-se o método da superposição modal ou, alternativamente, a integração numérica das equações de movimento. Para a análise elastoplástica dinâmica, emprega-se o esquema de integração numérica de Newmark associado à programação matemática (PM) A evolução da resposta estrutural pode então ser obtida através da solução recursiva de uma sequência de problemas de complementaridade linear (PCLs). Considera-se a estrutura discretizada em elementos de barra de comprimento finito, identificados pelos seus nos extremos, assumindo-se que as conexões tenham comprimento nulo. O comportamento das conexões é descrito pela relação entre o momento transmitido pela conexão e a rotação relativa entre os elementos ligados pela mesma. Utiliza-se a descrição nodal para descrever as relações de equilíbrio dinâmico e de compatibilidade e assume-se como válido o regime dos pequenos deslocamentos. O material estrutural é considerado linear elástico na análise linear e elástico, perfeitamente plástico, na análise elastoplástica, sendo as relações constitutivas elásticas descritas na forma rigidez. Através de implementações computacionais desenvolvidas, apresentam-se exemplos numéricos cujos resultados são comparados com os disponíveis na literatura, mostrando a validade das formulações desenvolvidas. Observa-se que a variação da freqüência natural é considerável à medida em que se altera a rigidez da junta. A consideração das conexões semi-rígidas na análise de pórticos pode alterar significativamente a distribuição de esforços, assim como os deslocamentos encontrados. Finalmente, a análise elastoplástica conduz a deslocamentos máximos maiores do que os fornecidos pela análise elástica e reduz a amplitude das vibrações na estrutura.-
Descrição: dc.descriptionIn the analysis and design of framed structures, the traditional methods are based on the simpliíied assumption that the joints aie completely either pmned or rigid. However, the experimental investigations show that the frame connections present an intermediate behaviour between these two extreme cases. Thus, in practice, all types of connections of framed structures are semi rigid or flexible. The present work is concerned with the elastic and elastoplastic analyses of plane ffames subjected to dynamic excitations, taking into account the effect of the semirigid behaviour of beam-column connections. The mass and stiffness matrices are developed as the summation of the conventional finite element matrices and correction matrices which incorporate the flexibility of the end joints. In the case of linear elastic analysis, attention is given to the effect of semirigid connections on the natural frequencies and corresponding mode shapes, as well as on the dynamic displacements and generalised stresses. The problem of forced vibrations is solved by means of the modal superposition method or, alternatively, by numerical integration of the motion equations. For the dynamic elastoplastic analysis, mathematical programming (MP) is associated with Newmark integration scheme. The dynamic evolution of the structural response can thcn be followed by the recursive solution of a sequence of linear complementarity problems (LCPs). The frame is considered as a set of contiguous bar elements, connected to each other at the nodes. The connections are modelled as zero-length rotational springs. Their behaviour is described by an appropriate moment-rotation relationship. A nodal description of the kinetic and kinematic laws is given under the restriction of small displacements. The structural material is assumed to behave as linear elastic or elastic, perfectly plastic The elastic constitutive relations are presented in the stiffness form. Results obtained from the numerical examples studied here are compared with results from the literature, demonstrating the validity of the developed formulations. It is observed that the connection flexibility has an important influence on the natural frequencies of framed structures It is also shown that the consideration of semirigid joints may alter significantly the dynamic displacements and associated generalised stresses. Finally, the dynamic elastoplastic analysis tümishes bigger maximum displacements and smaller amplitudes of the structural vibrations than the corresponding elastic ones.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso restrito-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia de estruturas-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia civil-
Título: dc.titleAnalise elástica e elastoplastica de pórticos planos submetidos a excitações dinâmicas com a consideração de conexões semi-rígidas-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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