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Seminário de Estruturas

COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Elaborado por:
André Teixeira
Diogo Drumond
Orientado por:
Prof. Álvaro Azevedo
http://www.fe.up.pt/~alvaro


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Características geométricas da estrutura

•Comprimento – 65m
•Maior vão – 36m
•Menores vãos – 14.5m
•L/D=28
•Emaciçamento na zona dos pilares

•Largura – 9.8m
•2 Longarinas principais
•Distância entre longarinas – 2.2m


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Caracterização das Acções
Acções Permanentes:
Peso Próprio – 25 kN/m3

Sobrecargas:
Veiculo Tipo - 6x100 kN
Carga Linear (faca) – 50 kN
Carga de Superfície – 4 kN/m2

Combinação VT –> 1.35 x Peso Próprio + 1.5 x Veículo Tipo
Combinação DL –> 1.35 x Peso Próprio + 1.5 x Carga Linear + 1.5 x Carga de Superfície
Combinação 3 -> 1.35 x Peso Próprio


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Modelos de grelha

Secção transversal no vão

Secção transversal na zona do emaciçamento


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Modelos de grelha

Secção transversal no vão

FEMIX
•Área
•Inércia em X
•Inércia em Y
•Inércia em Z
•Ângulo entre EPCI e Ref. Global


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ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Modelos de grelha

Planificado

Modelo P_3x0.5 - 793 Barras

Modelo P_0.3x0.3 - 13581 Barras

Modelo O_3x0.5 - 793 Barras

Modelo O_0.3x0.3 - 13581 Barras

Ondulado


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ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Modelos de grelha


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ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Modelo de bricks

•3 GL por nó
•Elementos serendipity de 20 nós
•2 280 Elementos
•12 865 Nós
•2x2x2 Pontos de Gauss
•38 595 GL

Apoios
•Restrição dos deslocamentos verticais nas bases dos encontros
•Restrição dos 3 GL sob os pilares


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Conversão de tensões em esforços
•Escolha das tensões mais importantes
•Input das tensões em cada nó
•Geração da malha de pontos
•Cálculo das coordenadas de cada ponto da malha
•Cálculo do estado de tensão para cada ponto


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Introdução/Considerações

Conversão de tensões em esforços

•Cálculo da área de influência de cada ponto
•Cálculo das forças equivalentes
•Cálculo dos esforços equivalentes
•Somatório da contribuição de cada ponto


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
ondulados e planificados

Combinação DL (sobrecarga + faca)

Modelo Planificado

Modelo Ondulado


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
ondulados e planificados

Combinação DL

Diagrama do somatório dos momentos Mx


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ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
ondulados e planificados

Combinação VT (veículo tipo)

Distribuição dos momentos Mx (kN.m) ao longo da secção transversal


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
e modelos de bricks

Combinação DL

Diagrama do somatório dos momentos Mx

Diagrama do somatório dos esforços transversos Vy


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
e modelos de bricks

Combinação DL


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
e modelos de bricks

Combinação VT

Distribuição dos momentos Mx (kN.m/m)

Distribuição dos esforços axiais N (kN/m)


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação entre modelos de grelha
e modelos de bricks

Combinação VT


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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS RETICULADOS 3D E MODELOS DE
ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Comparação ondulado-planificado

Conclusões

•Modelo ondulado com menores deslocamentos
•Modelo ondulado com menores esforços
•Comportamento à torção similar

Comparação grelha-bricks
•Modelo de grelha similar em comportamento à flexão
•Dificil quantificação de esforços nas ligações no modelo de bricks
•Esforços irrealistas nestas ligações
•Modelo de bricks com maior rigidez à torção
•Modelos de grelha com comportamento aceitável desde que bem condicionados


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ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

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