[en] COMPUTATIONAL MODELS FOR EVALUATION OF DAMAGE, STRESSES, AND ACTIONS IN STRUCTURES

• Main Author: ADEILDO SOARES RAMOS JUNIOR
• Other Authors: RAUL ROSAS E SILVA
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2001
• Subjects: [pt] IDENTIFICACAO ESTRUTURAL; [en] STRUCTURAL IDENTIFICATION; [pt] AVALIACAO DE DANOS; [en] DAMAGE EVALUATION; [pt] DETERMINACAO INVERSA DE TENSOES E ACOES; [en] RETROANALISIS OF STRESSES AND FORCES; [pt] METODOS NUMERICOS; [en] NUMERICAL METHODS
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2080@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2080@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.2080

[pt] A modelagem numérica tem-se mostrado uma ferramenta valiosa na avaliação e previsão do comportamento estrutural a partir de informações experimentais. Neste trabalho faz-se um estudo de certos problemas de identificação de sistemas estruturais. O principal objetivo reside na avaliação e interpretação computacional de parâmetros estruturais com base em resultados de ensaios mecânicos não- destrutivos. Foram desenvolvidos e codificados algoritmos, em diferentes formatos computacionais, para o tratamento deste problema. O desenvolvimento é aplicável a qualquer tipo de estrutura modelada por elementos finitos. No trabalho são exemplificadas estruturas em forma de conjuntos de massas e molas, vigas em flexão no plano, vigas em torção e flexão, arcos, pórticos e treliças. Analisa-se a determinação de termos de rigidez e massa a partir de informações globais e locais sobre deslocamentos, deformações e freqüências de vibração. São apresentados estudos que indicam a possibilidade de determinar, com as técnicas numéricas aqui desenvolvidas, a localização e magnitude dos danos ocorridos nas estruturas, a partir da resposta estática ou dinâmica da estrutura, mesmo com reduzidas informações sobre a resposta da estrutura não danificada. Isto foi aqui estendido à determinação de tensões e carregamentos,através da consideração de efeitos de não-linearidade geométrica. Apresentam-se também critérios para projeto de experimentos, de forma a maximizar a sensibilidade aos parâmetros buscados e minimizar sua correlação. Ilustra-se através de vários exemplos o desenvolvimento teórico e numérico aqui apresentado. === [en] Numerical modeling is a valuable tool in the evaluation and prediction of structural behavior from given experimental data. This work presents a study of some problems of identification of structural systems. The main objective is the computer evaluation and interpretation of structural parameters from the results of non-destructive mechanical tests.Algorithms were developed and coded, in different computational formats, to treat this problem.The development is applicable to any type of structure modeled by finite elements. Examples presented in this work are sets of masses and springs, beams in pane bending, beams in bending and torsion, arches, frames and trusses. The determination of stiffness and mass terms, from local and global information on displacements, strains and frequencies, is discussed. The studies indicate that, using the numerical techniques developed herein, it is possible to determine a location and magnitude of damages occurred in structures, from the static or dynamic response data, resorting to limited information on the response of the undamaged structure. Such techniques were extended to the evaluation of stresses and loadings, by taking into account effects of geometric nonlinearity. Criteria for design of experiments are presented, which allow for maximum sensitivity and minimum correlation of the structural parameters under concern.Several examples are presented to illustrate the theoretical and numerical techniques developed herein.