Desenvolvimento de uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço (2009)
- Authors:
- Autor USP: BITENCOURT JÚNIOR, LUÍS ANTÔNIO GUIMARÃES - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEF
- Subjects: ANÁLISE NUMÉRICA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho foi desenvolvida uma plataforma computacional via método dos elementos finitos para análise de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço. A ferramenta numérica desenvolvida foi obtida por meio do acoplamento do programa FEMOOP, denominado "solver" com o "pré e pós-processador" GiD. Esse acoplamento foi possível, por meio da programação de um conjunto de arquivos, denominados arquivos de customização, responsáveis pelo trabalho conjunto dos programas. Utiliza-se uma única interface gráfica com caixas de diálogo vinculadas ao código do "solver", responsáveis por aplicar as condições de contorno do problema, tipo de análise, e aplicação dos materiais nos seus respectivos elementos finitos. Para a representação do concreto, foram implementados elementos finitos planos isoparamétricos quadrilaterais e triangulares e para as armaduras elementos finitos isoparamétricos unifilares lineares e quadráticos representados por meio do modelo discreto. Para o comportamento do concreto, foi customizado um modelo elástico não-linear com comportamento isotrópico até o limite de ruptura, acoplado a um modelo de amolecimento linear na tração. As fissuras são representadas pelo modelo de fissuração distribuída do tipo rotacional. Como critério de resistência para o concreto podem-se usar o modelo de Ottosen customizado na plataforma ou o modelo de Willam e Warnke de cinco parâmetros que foi implementado e customizado. Especificamente para considerar a presença de fibras de aço descontínuas na matriz de concreto, é utilizado o critério de ruptura proposto por SEOW e SWADDIWUDHIPONG (2005), que é uma alteração no meridiano de tração do critério proposto por Willam e Warnke. Para o concreto reforçado com fibras de aço fissurado considera-se o trecho pós-fissuração proposto no modelo de tração de LIM et. al (1987).As armaduras têm seu comportamento descrito através de um modelo elasto-plástico bilinear. A interação entre as armaduras e o concreto foi considerada como de aderência perfeita. Como se trata da modelagem de um material com comportamento não-linear, foi implementado para resolução das equações de equilíbrio o método de Newton-Raphson. Por fim, a plataforma final obtida foi avaliada por meio da simulação de vigas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço disponíveis na literatura, que confirmaram a eficiência das implementações efetuadas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.06.2009
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ABNT
BITENCOURT JÚNIOR, Luís Antônio Guimarães. Desenvolvimento de uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço. 2009. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-01092009-154909/. Acesso em: 04 dez. 2025. -
APA
Bitencourt Júnior, L. A. G. (2009). Desenvolvimento de uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-01092009-154909/ -
NLM
Bitencourt Júnior LAG. Desenvolvimento de uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço [Internet]. 2009 ;[citado 2025 dez. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-01092009-154909/ -
Vancouver
Bitencourt Júnior LAG. Desenvolvimento de uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço [Internet]. 2009 ;[citado 2025 dez. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-01092009-154909/ - Computational modeling of 2D frictional contact problems based on the use of coupling finite elements and combined contact/friction damage constitutive model
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