Analise dinâmica de estruturas de concreto armado via elementos finitos
Bryan German Pantoja Rosero1; Raul Dario Durand Farfan1
1 Universidade de Brasília
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0479
Resumo
Estudos dinâmicos de estruturas de concreto armado feitos pelo método dos elementos finitos geralmente realizam simplificações enquanto à presença da armadura. Por exemplo, algumas análises são realizadas usando elementos tipo viga (frame) ou elementos bidimensionais com propriedades equivalentes para representar o concreto armado como um meio homogêneo. Neste contexto, este trabalho estuda a incorporação de elementos de barra para representar a armadura em uma análise dinâmica. Isto permite identificar locais onde a armadura é mais solicitada e locais onde é conveniente o acréscimo de armadura. Também é possível o estudo do comportamento dinâmico para diferentes disposições de armadura. Neste trabalho foi necessário considerar aspectos importantes como a forma de representação da armadura além do uso de modelos constitutivos apropriados e do método de integração no tempo. Existem vários métodos na literatura para representar elementos de armadura conjuntamente com os elementos de concreto; dentre eles: o discreto, o distribuído e o embutido. No entanto este trabalho utiliza o método denominado semi-embutido, o mesmo permite avaliar as tensões no aço e as possibilidades de deslizamento. Por outro lado, para a implementação numérica foi necessário o uso de modelos constitutivos apropriados para o estudo dinâmico do concreto, do aço e da interface aço-concreto. Também foi necessária a implementação do algoritmo de integração no tempo para a determinação de deslocamentos, velocidades e acelerações no sistema. Neste caso, foi utilizado o algoritmo de Newmark. O objeto de estudo foi um pórtico de dois andares sujeito a carregamentos dinâmicos. Inicialmente foi feita uma análise utilizando elementos de viga (frame) para fins de referência. Posteriormente foram realizadas analises utilizando a metodologia proposta e comparados com resultados disponíveis na literatura obtendo uma boa aproximação.
Palavras-chave: Análise dinâmica; Método dos elementos finitos; Método semi-embutido; Concreto armado