Mecânica do dano concentrado aplicada a pórticos planos de concreto armado para modos de falha por esforços de flexão e cortante com fator de correção da variável de dano
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Programa de Pós-Graduação: |
Pós-Graduação em Engenharia Civil
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Resumo: | The numerical idealization of the mechanical behavior of civil engineering structures has gained visibility in recent decades. The use of computational tools to adequately simulate real engineering problems ensures continuous advancements in the development of new studies, codes, and standards, as well as significantly contributing to the prevention of structural failures and incidents in the relevant field. Focusing on reinforced concrete structures, concrete cracking and steel yielding are nonlinear phenomena that complicate the construction of a consistent numerical model. Numerical models capable of simulating experimentally observed nonlinear phenomena are grounded in more advanced theories, namely plasticity theory, fracture mechanics, and continuum damage mechanics. Despite the significant advances made by these theories, their application in practical civil engineering problems has limited applications due to the high computational cost involved, the need to consider initial cracks, among other factors. A more recent theory, known as lumped damage mechanics, has shown relevant results in obtaining numerical responses considering the nonlinear effects of reinforced concrete structures, based on fundamental concepts of fracture mechanics and damage mechanics, associated with the concept of plastic hinges. The objective of this paper is to continue theoretical studies for the analysis of reinforced concrete frame elements with failure modes due to simultaneous bending and shear forces, proposing a new formulation for the evolution criterion of damage due to shear force. The results indicate that the proposed formulation improves the numerical response of test specimens with predominant failure under shear force. |
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Pereira Neto, RenérioAmorim, Leonardo Nascimento de Figueiredo2024-07-11T20:00:04Z2024-07-11T20:00:04Z2024-05-28PEREIRA NETO, Renério. Mecânica do dano concentrado aplicada a pórticos planos de concreto armado para modos de falha por esforços de flexão e cortante com fator de correção da variável de dano. 2024. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19576The numerical idealization of the mechanical behavior of civil engineering structures has gained visibility in recent decades. The use of computational tools to adequately simulate real engineering problems ensures continuous advancements in the development of new studies, codes, and standards, as well as significantly contributing to the prevention of structural failures and incidents in the relevant field. Focusing on reinforced concrete structures, concrete cracking and steel yielding are nonlinear phenomena that complicate the construction of a consistent numerical model. Numerical models capable of simulating experimentally observed nonlinear phenomena are grounded in more advanced theories, namely plasticity theory, fracture mechanics, and continuum damage mechanics. Despite the significant advances made by these theories, their application in practical civil engineering problems has limited applications due to the high computational cost involved, the need to consider initial cracks, among other factors. A more recent theory, known as lumped damage mechanics, has shown relevant results in obtaining numerical responses considering the nonlinear effects of reinforced concrete structures, based on fundamental concepts of fracture mechanics and damage mechanics, associated with the concept of plastic hinges. The objective of this paper is to continue theoretical studies for the analysis of reinforced concrete frame elements with failure modes due to simultaneous bending and shear forces, proposing a new formulation for the evolution criterion of damage due to shear force. The results indicate that the proposed formulation improves the numerical response of test specimens with predominant failure under shear force.A idealização numérica do comportamento mecânico de estruturas de uso civil vem ganhando visibilidade nas últimas décadas. A utilização de ferramentas computacionais para simular adequadamente problemas reais de engenharia garante avanços contínuos para o desenvolvimento de novos estudos, códigos e normas, além de contribuir significativamente para prevenção de falhas estruturais e sinistros no meio em questão. Com enfoque às estruturas de concreto armado, a fissuração do concreto e o escoamento do aço são fenômenos não lineares que dificultam a construção de um modelo numérico consistente. Os modelos numéricos capazes de simular fenômenos não lineares observados experimentalmente estão embasados em teorias mais avançadas, sendo elas, a teoria da plasticidade, a mecânica da fratura e a mecânica do dano contínuo. Apesar dos grandes avanços obtidos por essas teorias, a utilização destas em problemas práticos da engenharia civil apresentam aplicações limitadas, em razão do elevado custo computacional empregado, da necessidade de consideração de fissuras iniciais, dentre outras. Uma teoria mais recente, denominada mecânica do dano concentrado, tem apresentado resultados relevantes na obtenção da resposta numérica considerando os efeitos não lineares de estruturas de concreto armado, estando embasada em conceitos fundamentais da mecânica da fratura e da mecânica do dano, associada ao conceito de rótulas plásticas. O objetivo deste trabalho é dar continuidade aos estudos teóricos para análise de elementos de pórticos de concreto armado com modos de falha por esforços de flexão e cortante simultâneos, propondo uma nova formulação para o critério de evolução do dano devido ao esforço cortante. Os resultados indicam que a formulação proposta apresenta melhoria da resposta numérica de corpos de prova com falha predominante ao esforço cortante.São CristóvãoporMecânica do dano concentradoMecânica da fraturaMecânica do danoRótulas plásticasVigas de TimoshenkoFator de correção das fissurasLumped damage mechanicsFracture mechanicsDamage mechanicsPlastic hingeTimoshenko beamsCrack correction factorENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILMecânica do dano concentrado aplicada a pórticos planos de concreto armado para modos de falha por esforços de flexão e cortante com fator de correção da variável de danoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Engenharia CivilUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/19576/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALRENERIO PEREIRA NETO.pdfRENERIO PEREIRA NETO.pdfapplication/pdf3189410https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/19576/2/RENERIO%20PEREIRA%20NETO.pdf3a63894f9035009a8a1942f2ef33061aMD52riufs/195762024-07-11 17:00:09.157oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2024-07-11T20:00:09Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false |
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