Aplicação de um elemento finito híbrido não linear na modelagem de estruturas metálicas

Rem: Revista Escola de Minas

Marcelo Nascimento Santos²  Paulo Anderson Santana Rocha¹  Andréa Regina Dias Da Silva¹  Ricardo Azoubel Da Mota Silveira¹ 

[1] ,Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais MG ,Brasil

关键词: Elemento finito híbrido;    análise não linear;    método dos elementos finitos;    estabilidade estrutural;    Hybrid finite element;    nonlinear analysis;    finite element method;    structural stability;   

DOI  :  10.1590/S0370-44672012000100004

来源: SciELO

【 摘 要 】

Nesse trabalho, um elemento finito híbrido, que incorpora em sua formulação os efeitos não lineares de segunda ordem, da inelasticidade do aço e da semirrigidez da ligação, é utilizado para modelar e analisar sistemas estruturais reticulados planos em aço. Trata-se do elemento finito clássico de pórtico plano que apresenta, em suas extremidades, pares de molas dispostas em série. Uma das molas é representada pelo parâmetro Sc, que define o grau de rigidez da ligação entre as barras; a outra mola é representada pelo parâmetro Ss, que avalia a plastificação da seção. A matriz de rigidez desse elemento incorpora todos os efeitos não lineares supracitados. O presente trabalho faz uma averiguação da eficiência computacional do elemento híbrido na simulação isolada e combinada desses efeitos não lineares. Problemas clássicos de equilíbrio e estabilidade são inicialmente modelados e, em seguida, a atenção é voltada para a análise de sistemas estruturais com ligações flexíveis. Por fim, o referido elemento é utilizado em análises inelásticas de pórticos planos baseadas no método da rótula plástica refinado. Através dessas análises, é possível verificar e validar o emprego do elemento híbrido na modelagem numérica de diversos problemas estruturais não lineares na engenharia civil.

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