Tese

A positional formulation of the embedded bar with uniaxial, shear and flexural stiffness for the reinforced concrete analysis considering physical nonlinearities (2019)

• Authors:
  • Albuquerque, Arthur Álax de Araújo
  • Haach, Vladimir Guilherme (Orientador)
• Autor USP: ALBUQUERQUE, ARTHUR ÁLAX DE ARAUJO - EESC
• Unidade: EESC
• Sigla do Departamento: SET
• Subjects: MECÂNICA DA FRATURA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; CONCRETO ARMADO; ANÁLISE NUMÉRICA; CISALHAMENTO
• Keywords: Armadura embutida; Mecânica da fratura; Modelos de fissuração; Modelos de dano; Efeito pino
• Agências de fomento:
  • Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
  • Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
• Language: Inglês
• Abstract: Na análise numérica via método dos elementos finitos (MEF) à adequada representação do aço (fibras) em materiais compósitos como o concreto (matriz) é de fundamental importância para que o modelo seja avaliado de forma apropriada. Por esta razão, pesquisas direcionadas a diferentes maneiras de representações numéricas de fibras em compósitos têm sido comumente exploradas. Atualmente, no concreto armado apenas a rigidez uniaxial da barra de aço têm sido considerada nas análises numéricas. Entretanto, para estruturas cujo mecanismo de colapso está relacionado com o efeito pino as fibras a serem consideradas nas análises utilizando elementos finitos devem apresentar rigidezes: uniaxial, à flexão e ao cisalhamento. O uso de elementos finitos de pórtico é uma opção para a solução deste problema. Neste contexto, a proposta da presente pesquisa visa em desenvolver um código computacional usando o MEF com formulação posicional considerando a formulação de fibras embutidas para simular as estruturas que apresentam o risco de colapso anteriormente mencionado. Desta maneira, o código computacional permite a análise de estruturas cujo efeito ao cisalhamento da barra de aço determina um comportamento global relevante. As não linearidades físicas para os elementos da matriz e da fibra são consideradas para a melhor discussão dos efeitos das rigidezes adicionais consideradas. Modelos de plasticidade unidimensional e bidimensional, aplicados aos elementos finitos de barra e pórtico, respectivamente, são estudados e implementados no código desenvolvido. Dois modelos de dano com a aproximação de modelos de fissuração distribuída são desenvolvidos para representar a degradação dos elementos da matriz. Exemplos são explorados para investigar e comprovar a formulação proposta. Por fim, mostra-se que para a análise de estruturas, as quais o mecanismo de cisalhamento não é um efeito preponderante, a consideração defibras com as rigidezes a flexão e cisalhamento produzem resultados semelhantes quando comparados com as análises realizadas com fibras com apenas a rigidez uniaxial. Entretanto, para os casos em que o efeito pino é significante a avaliação da estrutura se adequa mais ao comportamento real quando os elementos das fibras são representados com os elementos que apresentam as rigidezes adicionais.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2019
• Data da defesa: 18.06.2019


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How to cite

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• ABNT

  ALBUQUERQUE, Arthur Álax de Araújo. A positional formulation of the embedded bar with uniaxial, shear and flexural stiffness for the reinforced concrete analysis considering physical nonlinearities. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26112019-124050/. Acesso em: 23 abr. 2024.

• APA

  Albuquerque, A. Á. de A. (2019). A positional formulation of the embedded bar with uniaxial, shear and flexural stiffness for the reinforced concrete analysis considering physical nonlinearities (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26112019-124050/

• NLM

  Albuquerque AÁ de A. A positional formulation of the embedded bar with uniaxial, shear and flexural stiffness for the reinforced concrete analysis considering physical nonlinearities [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26112019-124050/

• Vancouver

  Albuquerque AÁ de A. A positional formulation of the embedded bar with uniaxial, shear and flexural stiffness for the reinforced concrete analysis considering physical nonlinearities [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26112019-124050/

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