Análise dinâmica transiente em pórticos planos com elementos não-prismáticos de seção qualquer, descritos segundo a formulação de Timoshenko.

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dc.contributor.advisorAraújo, Francisco Célio dept_BR
dc.contributor.authorPillon, Fernando Rodrigues
dc.contributor.refereeAraújo, Francisco Célio dept_BR
dc.contributor.refereeNeves, Francisco de Assis daspt_BR
dc.contributor.refereeMenezes, Ivan Fabio Mota dept_BR
dc.date.accessioned2021-04-15T15:33:58Z
dc.date.available2021-04-15T15:33:58Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractO presente trabalho tem como foco a análise, no domínio do tempo, de pórticos planos com seções transversais genericamente variáveis, descritos segundo a formulação de Timoshenko. Para isso, uma nova formulação é proposta para determinar as matrizes "exatas" de propriedades estruturais envolvidas nas equações de movimento do sistema. Ao contrário das formulações padrões de elementos finitos, no presente trabalho, o princípio das forças virtuais (PVF) é aplicado, em nível do elemento, para obter as expressões exatas para cálculo dos coeficientes de rigidez e de cargas nodais equivalentes. Aqui, um conjunto de equações do tipo flexibilidade é gerado, cujas incógnitas são os valores procurados das propriedades estruturais. É importante notar que esses coeficientes são "exatos" desde que a variação da rigidez ao longo do elemento também seja descrita de forma exata. Para elementos não prismáticos, polinômios de diferentes ordens podem ser empregados para aproximar suas rigidezes axial, de flexão e de cisalhamento, ao longo do elemento. O processo também permite construir as funções de forma exatas de Timoshenko, necessárias para calcular matrizes de propriedades estruturais dependentes da deformação do elemento, como a matriz de massa. A estratégia implícita de Newmark é usada para integrar as equações de equilíbrio no tempo. A precisão e eficiência da formulação proposta são verificadas efetuando-se várias análises no domínio do tempo de estruturas com elementos geometricamente complexos e submetidas a diversas excitações dinâmicas, inclusive sismos. Para fins de validação, as respostas obtidas são comparadas às calculadas por meio dos pacotes comerciais ANSYS e SAP2000.pt_BR
dc.description.abstractenThis work focuses on the time-domain analysis of plane framed structures with generically variable cross sections and described according to Timshenko's formulation. For that, a novel formulation is proposed to determine the "exact" structural-property matrices involved in the motion matrix equations of the structural system. Unlike standard finite-element formulations, the principle of virtual forces (PVF) is applied, at the element level, to obtain closed-form expressions for stiffness and equivalent nodal load coefficients. Herein, a flexibility-type set of equations is generated whose unknowns are the sought-after structural-property values. It is worth noting that these coefficients are "exact" as long as the rigidity variation along the element be exactly described as well. For non-prismatic elements, polynomials of different orders may be employed to approximate their axial, bending, and shear rigidities along the element. The process also allows constructing the exact Timoshenko’s shape functions, necessary to calculate structural-property matrices dependent on the element deformation such as the mass matrix. The implicit Newmark method is considered to integrate the time-dependent equilibrium equations. Accuracy and efficiency of the proposed formulation are verified by effecting several time-domain analyses of framed structures having geometrically complex elements, including seismic analyses. Aiming at validating the developed formulations, the responses are compared to the ones calculated using ANSYS and SAP2000 commercial packages.pt_BR
dc.identifier.citationPILLON, Fernando Rodrigues. Análise dinâmica transiente em pórticos planos com elementos não-prismáticos de seção qualquer, descritos segundo a formulação de Timoshenko. 2021. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13195
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 05/04/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.subjectPórticos estruturaispt_BR
dc.subjectAnálise térmicapt_BR
dc.subjectSismologiapt_BR
dc.titleAnálise dinâmica transiente em pórticos planos com elementos não-prismáticos de seção qualquer, descritos segundo a formulação de Timoshenko.pt_BR
dc.title.alternativeDynamic transient analysis of Timoshenko's plane frames with non-prismatic elments having cross sections of any shapes.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
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PROPEC - Mestrado (Dissertações)