8 resultados para Modelos de elementos finitos
em Repositório Digital da UNIVERSIDADE DA MADEIRA - Portugal
Resumo:
A introduo de um novo material para a execuo de estruturas, implica um amplo estudo sobre o mesmo, para que seja aceite como um material de utilizao, ou soluo, corrente na engenharia civil. Os vares plsticos reforados com fibra de vidro, GFRP,apresentam-se com diversas vantagens para uma soluo de substituio das tradicionais armaduras de ao no beto armado. Um Estado da Arte foi apurado para determinar o ponto de situao do conhecimento e dos estudos realizados por vrios autores, desde o incio das pesquisas at aos mais recentes estudos disponveis. Neste seguimento, o presente estudo incide na anlise do comportamento flexo de vigas contnuas de beto armado com vares de GFRP, submetidas a um carregamento distribudo. O trabalho realiza-se com base em 18 modelos de elementos finitos para uma anlise paramtrica, sendo os parmetros estudados, o vo, a percentagem de armadura de flexo e a esbelteza da seco. Para validao do modelo foram, modeladas 7 vigas reais ensaiadas no mbito de trabalhos de investigao de dois autores Os resultados das modelaes das anlises paramtricas foram comparados com uma anlise elstica e uma anlise plstica, utilizando a metodologia do ACI 440.1R-06, para a carga ltima de dimensionamento. Outras comparaes foram feitas atravs dos limites de deformao do EN 1992-1-1, 2004. Analisa-se a distribuio de esforos, no elsticos, devido perda de rigidez da viga. Os modelos das vigas mais esbeltas e com menor percentagem de armadura mostraram maior concordncia com a anlise realizada. As deformaes comparadas com o limite L/250 mostram concordncia de resultados.
Resumo:
O facto de se ignorar a contribuio da resistncia s foras laterais que solicitam as paredes de alvenaria das estruturas em zonas ssmicas um tema que tem dado muito de que falar na engenharia estrutural. Em Portugal os projetistas preferem as solues em beto armado pela sua ampla aplicao e bons resultados ao longo dos tempos. Perante o exposto anteriormente e com o objetivo de abrir possibilidades a novas alternativas que permitam de igual forma bons comportamentos estruturais, pensando na construo econmica e com segurana, apresenta-se este estudo que prope a aplicao de alvenaria confinada em zonas ssmicas de Portugal. A presente dissertao est composta por seis captulos. No captulo I apresenta-se uma introduo ao problema que permita ao leitor o enquadramento no tema, indicando de igual forma os objetivos especficos que foram precisos cumprir para chegar ao objetivo geral pretendido, isto , a proposta duma metodologia de conceo de estruturas de habitao usando alvenaria confinada em zonas de risco ssmico em Portugal, delimitadas para edificaes de 1 a 2 andares. Os requisitos gerais de ligao considerados baseiam-se no documento SEISMIC DESIGN GUIDE FOR LOW-RISE CONFINED MASONRY BUILDINGS os quais foram complementados com dados recomendados pelos EC 6 e EC 8 baseados na norma portuguesa. No captulo II mostram-se antecedentes de estudos nacionais e internacionais da alvenaria confinada, assim mesmo encontram-se as bases tericas com definies e requerimentos importantes a serem considerados no momento da conceo do projeto, ainda nesta seo indicam-se os passos para a aplicao do mtodo de clculo de esforos resistentes das paredes de alvenaria confinada (Mtodo Simplificado), tal mtodo foi aplicado e validado em modelos de elementos finitos desenhados com materiais e caractersticas ssmicas de comum aplicao em Portugal como se apresenta no captulo III. No captulo IV analisam-se os resultados obtidos, levando a que no captulo V se descreva uma proposta de aplicao de alvenaria confinada em zonas de baixa sismicidade e alta sismicidade em Portugal. Finalmente no captulo VI os resultados obtidos levam a concluir que em zonas de baixa sismicidade o dimensionamento de densidade de paredes dependente das cargas gravticas para edifcios de 1 e 2 nveis. No caso de zonas de alta sismicidade so as foras ssmicas as condicionantes. Ainda para edifcios de 2 nveis nestas zonas,a espessura mnima das paredes de 0,20 m.
Resumo:
Esta dissertao tem como principal objectivo comparar os mtodos propostos pelo Eurocdigo 2, atravs de uma anlise paramtrica dos efeitos de segunda ordem em pilares de beto armado. Os mtodos estudados foram o mtodo simplificado baseado na Curvatura Nominal e o Mtodo Geral. Atravs da comparao destes dois mtodos verificou-se se o dimensionamento efectuado para o primeiro mtodo correcto e se encontra do lado da segurana. Para este efeito so analisado noventa e seis prticos, onde setenta e dois so prticos simples e vinte e quatro so prticos parede. Todos os prticos apresentam uma estrutura simples, constituda por dois elementos verticais, pilar ou parede, e um elemento horizontal, viga. Os noventa e seis prticos so divididos em dois grupos. Um grupo em que a ligao entre pilar viga rotulada e o outro grupo onde a ligao rgida. Dentro de cada grupo definido oito conjuntos de prticos cuja diferena reside na percentagem de carga que cada um dos elementos verticais recebe, sendo estas caractersticas iguais para os dois grupos. Cada conjunto constitudo por seis prticos em que variada a esbelteza. Em todos os modelos analisados manteve-se as mesmas caractersticas de materiais e aces. Efectuou-se um primeiro dimensionamento atravs do mtodo baseado na curvatura nominal, onde obteve-se os esforos e armaduras, que sero utilizados para a modelao no mtodo geral. Este mtodo geral, consiste numa anlise no linear, e efectuado num programa de anlise no linear de elementos finitos, Atena. A modelao efectuou-se da seguinte forma: aplicou-se numa primeira fase a totalidade da carga vertical aplicada estrutura de forma incremental, e quando esta atingiu a carga de dimensionamento, aplicou-se a carga horizontal tambm de forma incremental at ao colapso da estrutura. De acordo com os resultados obtidos, pode concluir-se que o dimensionamento efectuado pelo mtodo simplificado est do lado da segurana, sendo em alguns casos em que possui pilares esbeltos demasiado conservativo, onde obteve-se mais 200% de carga horizontal.
Resumo:
O presente trabalho pretende contribuir para o aprofundamento do conhecimento geolgico e geotcnico das formaes vulcnicas da Ilha da Madeira, com especial destaque para os parmetros geomecnicos obtidos atravs de retroanlise, tendo por base as leituras em obra do Tnel do Cortado (Faial, Santana; Madeira). Assim, o trabalho incide inicialmente sobre os tneis rodovirios na Ilha, com principal ateno nas caractersticas das suas seces transversais e emboquilhamentos. Segue-se um levantamento de todos os tneis construdos entre os anos de 1990 e 2013. Uma vez terminada esta apresentao, feita uma caracterizao geolgica-geotcnica dos macios da regio, com especial ateno para as zonas geotcnicas afetas ao tnel em questo. So ainda abordadas metodologias de classificaes geomecnicas, de retroanlise e modelao computacional. Segue-se um processo de retroanlise atravs do qual foram gerados vrios modelos por forma a efetuar uma anlise bidimensional das seces do tnel, onde se procurou estabelecer uma relao entre as leituras de obra e os parmetros de resistncia e deformabilidade do macio em questo. Por fim, os resultados referentes aos parmetros de resistncia obtidos atravs dos modelos so analisados, procedendo-se sua comparao com outros estudos existentes para a Ilha.
Resumo:
Os modelos e as tcnicas de modelao so, hoje em dia, fundamentais na engenharia de software, devido complexidade e sofisticao dos sistemas de informao actuais.A linguagem Unified Modeling Language (UML) [OMG, 2005a] [OMG, 2005b] tornou-se uma norma para modelao, na engenharia de software e em outras reas e domnios, mas reconhecida a sua falta de suporte para a modelao da interactividade e da interface com o utilizador [Nunes and Falco e Cunha, 2000].Neste trabalho, explorada a ligao entre as reas de engenharia de software e de interaco humano-computador, tendo, para isso, sido escolhido o processo de desenvolvimento Wisdom [Nunes and Falco e Cunha, 2000] [Nunes, 2001]. O mtodo Wisdom conduzido por casos de utilizao essenciais e pelo princpio da prototipificao evolutiva, focando-se no desenho das interfaces com o utilizador atravs da estrutura da apresentao, com a notao Prottipos Abstractos Cannicos (PAC) [Constantine and Lockwood, 1999] [Constantine, 2003], e do comportamento da interaco com a notao ConcurTaskTrees (CTT) [Patern, 1999] [Mori, Patern, et al., 2004] em UML. proposto, tambm, neste trabalho um novo passo no processo Wisdom, sendo definido um modelo especfico, construdo segundo os requisitos da recomendao Model Driven Architecture (MDA) [Soley and OMG, 2000] [OMG, 2003] elaborada pela organizao Object Managent Group (OMG). Este modelo especfico ser o intermedirio entre o modelo de desenho e a implementao da interface final com o utilizador. Esta proposta alinha o mtodo Wisdom com a recomendao MDA, tornando possvel que sejam gerados, de forma automtica, prottipos funcionais de interfaces com o utilizador a partir dos modelos conceptuais de anlise e desenho.Foi utilizada a ferramenta de modelao e de metamodelao MetaSketch [Nbrega, Nunes, et al., 2006] para a definio e manipulao dos modelos e elementos propostos. Foram criadas as aplicaes Model2Model e Model2Code para suportar as transformaes entre modelos e a gerao de cdigo a partir destes. Para a plataforma de implementao foi escolhida a framework Hydra, desenvolvida na linguagem PHP [PHP, 2006], que foi adaptada com alguns conceitos de modo a suportar a abordagem defendida neste trabalho.
Resumo:
Este trabalho pretende contribuir para um melhor conhecimento sobre os tneis rodovirios antigos existentes na ilha da Madeira. Para tal foi efetuado um levantamento dos tneis construdos entre as dcadas de 40 e 80, num total de 28 tneis. Os primeiros tneis rodovirios construdos na dcada de 40 caracterizam-se por uma geometria retangular ou quadrada. Com passar das dcadas e com a evoluo ao nvel das tecnologias utilizadas, os tneis evoluram para seces em arco de maior dimenso. Constata-se que estes foram escavados em macios rochosos com boas caractersticas geotcnicas, pelo que eram construdos sem qualquer revestimento, recorrendo-se execuo de revestimentos apenas em zonas pontuais. Para efetuar uma anlise paramtrica bidimensional foi utilizado o mtodo dos elementos finitos, onde foram adotadas seces de escavao e materiais com parmetros de resistncia considerados representativos dos tneis em estudo. Este software permitiu analisar o comportamento do macio com o faseamento construtivo utilizado na escavao destes tneis. Atravs da caracterizao realizada verifica-se que os tneis antigos apresentam-se, em geral, em bom estado de conservao, pelo que a grande maioria deles encontram-se em funcionamento e atualmente inseridos em vias alternativas utilizadas essencialmente por turistas.
Resumo:
O dimensionamento de uma estrutura de beto armado depende em grande parte do tipo de metodologia de clculo utilizado, sendo a anlise no linear a que melhor reflete o comportamento da estrutura. Neste tipo de anlise preciso ter em conta alguns aspetos relativos ductilidade como, a abertura de fendas, a formao de rtulas plsticas e as relaes no lineares do material. Entende-se por ductilidade a capacidade de deformao da estrutura sem perda significativa de resistncia aps atingida a sua capacidade elstica. Esta pode ser quantificada atravs de diversos indicadores. No caso das vigas corrente o uso do ndice de ductilidade de flecha, que pode ser til no pr-dimensionamento estrutural pois pode permitir aos projetistas pr-dimensionar vigas segundo um critrio de ductilidade. Assim realizou-se uma pesquisa de maneira a identificar quais os fatores mais importantes na ductilidade de uma viga e atravs do programa clculo de elementos finitos DIANA 9.4 simularam-se 162 vigas variando a percentagem de armadura mecnica total, o comprimento do vo, a altura til da seco, a redistribuio de momentos e a classe de beto. Observou-se que o aumento da percentagem de armadura mecnica total origina uma diminuio no ndice de ductilidade de cerca de 25% a cada incremento de 0.1 de percentagem de armadura mecnica total, a esbelteza provoca um aumento de 5% a cada 5 unidades no beto C30 e de 2 a 3% no beto C70 e a redistribuio de momentos provocou um aumento na ductilidade. Os resultados mostram que os fatores que mais influenciam na ductilidade das vigas so a percentagem mecnica de armadura total e a classe de resistncia do beto, no entanto existem outras que devero sofrer maior aprofundamento em trabalhos futuros como a utilizao de armadura compresso e os nveis de confinamento do beto.
Resumo:
O objetivo principal deste trabalho consiste na caracterizao dinmica da Torre Sineira da S Catedral do Funchal. Esta caracterizao tem como base o recurso a tcnicas de anlise experimental, e em simultneo, a simulaes numricas. As tcnicas experimentais utilizadas baseiam-se na utilizao de metodologias de identificao dinmica com base em medies da resposta estrutural provocada pela excitao ambiente, i.e. vento e trfego. A campanha de ensaios foi realizada em cinco sries de medio com acelermetros piezoeltricos de alta sensibilidade e recorrendo a equipamento de aquisio de dados de alto desempenho. Ao longo do trabalho so descritas as principais caractersticas dos ensaios, bem como os resultados obtidos recorrendo a tcnicas de anlise modal operacional, culminando na obteno dos parmetros modais dos principais modos de vibrao da estrutura. Aps o tratamento dos resultados obtidos experimentalmente, estes foram usados para calibrar um modelo numrico implementado num software comercial de elementos finitos. Este modelo tem como base tcnicas de modelao correntemente utilizadas na simulao deste tipo de estruturas, bem como parmetros plausveis para definir o comportamento mecnico dos materiais. Posteriormente, os resultados obtidos em ambas as abordagens so diretamente comparados, tendo sido possvel observar uma boa correspondncia entre ambos. Esta dissertao termina com as principais concluses e com a identificao dos principais desenvolvimentos para trabalhos futuros.
