Análise não–linear geométrica de sistemas aporticados planos com elementos de rigidez variável : aplicações em estruturas de aço e de concreto armado

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. O presente trabalho consiste no estudo do comportamento não–linear geométrico de sistemas estruturais aporticados planos. Busca–se esclarecer aspectos pertinentes aos procedimentos normativos à luz de análises numéricas não–lineares com consideração de grandes deslocamentos, utilizando–se, para tanto, o esquema incremental–iterativo de Newton– Raphson com controle de carga, com atualização da matriz de rigidez a cada iteração e a abordagem corrotacional. Neste contexto, foi desenvolvida uma formulação capaz de modelar elementos com seções transversais de formas geométricas arbitrárias e variando genericamente ao longo do elemento. A validação da base computacional implementada foi feita através da comparação de análises estruturais realizadas pelo software SAP2000 (2013) e, quando pertinente, pelo TQS (2016). As aplicações focam em questões relacionadas ao projeto de estruturas em concreto armado e aço, e na avaliação da estabilidade global da estrutura. This work consists on the study of geometrically nonlinear planar frame structures. Among others, one aims at exploring relevant aspects of code-based specifications related to the nonlinear behavior of reinforced structures under large displacements. For that purpose, a co– rotational approach is incorporated into the Newton–Raphson process. Besides, a formulation capable of modeling elements with non-prismatic cross-sections and rigidity varying along their axis has also been developed. The validation of the computational code constructed has been carried out by means of comparisons to results obtained employing the SAP2000 (2013) and the TQS (2016) software. The applications focus on reinforced concrete and steel structures.