| Summary: | Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. === Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-20T16:28:14Z
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Previous issue date: 2006 === Este trabalho traz os fundamentos para uma análise inelástica de segunda ordem
em sistemas estruturais metálicos bidimensionais. As metodologias e formulações
estudadas têm o objetivo de simular os efeitos da plastificação do aço de uma forma
simples e eficiente. O sistema computacional oriundo deste trabalho pode ser
considerado a primeira tentativa de desenvolver um programa de análise avançada de
estruturas metálicas.
A primeira abordagem inelástica estudada é dividida em duas formulações
baseadas no método da rótula plástica: a elasto-plástica e a plástica-refinada. A primeira
utiliza as prescrições da AIC-LRFD para definir uma superfície de interação M-P, que é
responsável pela capacidade resistente limite da seção transversal metálica. A segunda é
considerada um refinamento da primeira, onde são utilizadas formulações específicas
para simular a degradação da rigidez da seção e do módulo de elasticidade. Em ambas
formulações são utilizadas as funções de estabilidade para simular o efeito da nãolinearidade
geométrica.
A outra abordagem inelástica implementada baseia-se no conceito da “seção
montada”. Ela foi desenvolvida diretamente para a formulação plástica-refinada e utiliza
uma curva de interação M-P que varia de acordo com as dimensões de cada perfil. Essa
abordagem utiliza equações desacopladas de rigidez para simular os efeitos de segunda
ordem. A formulação elasto-plástica é então obtida através da simplificação da plásticarefinada.
A avaliação da eficiência das formulações estudadas e implementadas é feita
através da análise de vários problemas estruturais metálicos encontrados na literatura,
cujos resultados são usados especificamente para validação de formulações inelásticas.
Muitos desses resultados foram obtidos por métodos de comprovada precisão, como por
exemplo, o método da zona plástica. No final deste trabalho são apresentadas algumas
considerações adicionais envolvendo as formulações inelásticas estudadas. ___________________________________________________________________ === ABSTRACT: This work brings the beddings for a second-order inelastic analysis in twodimensional
structural steel frames. The methodologies and formulations studied try to
simulate the steel plastification effects in a simple and efficient form. The
computational system obtained of this work can be considered the first attempt to
develop a program for an advanced analysis of steel structures
The first inelastic model studied is divided in two formulations, which are based
on the methodology of the plastic-hinge: the elastic-plastic and the refined-plastic. The
first one uses the full-yield surface given by AISC-LRFD which define the limit
strength capacity of the cross-section before the complete yield. The second formulation
is considered a refinement of the first one, where specific procedures are used to
simulate the degradation of the stiffness of the section and the elasticity modulus. The
stability functions are used in both formulations to simulate the non- linear geometric
effects.
Another implemented inelastic methodology is based on "section assemblage
concept". This formulation was developed directly for the refined-plastic approach and
it is a more rigorous and rational method of analysis by considering the section capacity
under moment and axial force via the modeling of an I and H section by three
rectangular strips. This model uses detached stiffness equations to simulate second
order effects. The elastic-plastic formulation is considered a simplification of the
refined-plastic one.
The efficiency of the formulations studied and implemented is evaluated through
the analysis of some steel structural problems found in the literature, whose results are
specifically used for validation of inelastic formulations. Many of these results are given
by high precision methods, as the plastic zone method. At the end of this work some
considerations about the inelastic formulations studied are presented.
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