Published September 10, 2015 | Version v1
Publication Open

MODELO DE ELEMENTO FINITO DE TRELIÇA PLANA CONSIDERANDO A FLAMBAGEM E A NÃO LINEARIDADE FÍSICA

  • 1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Description

As treliças possuem um vasto campo de aplicação na Engenharia de Estruturas, sendo muito utilizadas na construção de pontes, em estruturas de cobertura de edificações, em torres de transmissão de energia, entre diversos outros usos. Em geral são relativamente leves e especialmente indicadas para superar grandes vãos ou suportar carregamentos elevados. Nesse contexto, as treliças tornam-se uma solução econômica e prática. Este artigo tem como objetivo avaliar o comportamento estrutural de treliças planas via Método dos Elementos Finitos considerando o comportamento pós - flambagem e a não linearidade física. A relação constitutiva da barra é descrita por um modelo fundamentado na teoria da Mecânica do Dano Contínuo. As trajetórias de equilíbrio são fornecidas por meio de uma análise incremental e iterativa baseada no método de Newton - Raphson. Um código computacional é desenvolvido e implementado com o programa Scilab, e análises numéricas são efetuadas a partir de problemas de treliças encontrados na literatura, discutindo-se alguns aspectos envolvidos na modelagem computacional. Os resultados numéricos preditos pela modelagem proposta demonstram a potencialidade do algoritmo em estimar a capacidade resistente última da estrutura.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتمتع الدعامات بمجال تطبيق واسع في الهندسة الإنشائية، حيث يتم استخدامها على نطاق واسع في بناء الجسور، وفي بناء هياكل الأسطح، وفي أبراج نقل الطاقة، من بين العديد من الاستخدامات الأخرى. بشكل عام، فهي خفيفة الوزن نسبيًا ومناسبة بشكل خاص للتغلب على الامتدادات الكبيرة أو تحمل الأحمال العالية. في هذا السياق، تصبح الدعامات حلاً اقتصاديًا وعمليًا. تهدف هذه المقالة إلى تقييم السلوك الهيكلي للدعامات المستوية من خلال طريقة العناصر المحدودة مع الأخذ في الاعتبار سلوك ما بعد الانبعاج وعدم الخطية الجسدية. يتم وصف العلاقة التأسيسية للقضيب من خلال نموذج يعتمد على نظرية ميكانيكا الأضرار المستمرة. يتم توفير مسارات التوازن من خلال تحليل تدريجي وتكراري يعتمد على طريقة نيوتن - رافسون. يتم تطوير رمز حسابي وتنفيذه مع برنامج Scilab، ويتم إجراء التحليلات العددية من المشاكل الشبكية الموجودة في الأدبيات، ومناقشة بعض الجوانب التي تنطوي عليها النمذجة الحسابية. توضح النتائج العددية التي تنبأت بها النمذجة المقترحة إمكانات الخوارزمية لتقدير القدرة المقاومة النهائية للهيكل.

Translated Description (English)

Trusses have a wide field of application in Structural Engineering, being widely used in the construction of bridges, in building roof structures, in power transmission towers, among several other uses. In general, they are relatively lightweight and especially suitable for overcoming large spans or withstanding high loads. In this context, trusses become an economical and practical solution. This article aims to evaluate the structural behavior of plane trusses via the Finite Element Method considering post-buckling behavior and physical nonlinearity. The constitutive relationship of the bar is described by a model based on the theory of Continuous Damage Mechanics. Equilibrium trajectories are provided through an incremental and iterative analysis based on the Newton - Raphson method. A computational code is developed and implemented with the Scilab program, and numerical analyzes are performed from lattice problems found in the literature, discussing some aspects involved in computational modeling. The numerical results predicted by the proposed modeling demonstrate the potential of the algorithm to estimate the ultimate resistant capacity of the structure.

Translated Description (French)

Les fermes ont un large champ d'application en ingénierie structurelle, étant largement utilisées dans la construction de ponts, dans les structures de toiture de bâtiments, dans les tours de transmission d'énergie, entre autres utilisations. En général, ils sont relativement légers et particulièrement adaptés pour surmonter de grandes portées ou résister à des charges élevées. Dans ce contexte, les fermes deviennent une solution économique et pratique. Cet article vise à évaluer le comportement structurel des fermes planes via la méthode des éléments finis en tenant compte du comportement post-flambement et de la non-linéarité physique. La relation constitutive de la barre est décrite par un modèle basé sur la théorie de la mécanique des dommages continus. Les trajectoires d'équilibre sont fournies par une analyse incrémentielle et itérative basée sur la méthode de Newton - Raphson. Un code informatique est développé et mis en œuvre avec le programme Scilab, et des analyses numériques sont effectuées à partir des problèmes de réseau trouvés dans la littérature, discutant de certains aspects impliqués dans la modélisation informatique. Les résultats numériques prédits par la modélisation proposée démontrent le potentiel de l'algorithme pour estimer la capacité de résistance ultime de la structure.

Translated Description (Spanish)

Las cerchas tienen un amplio campo de aplicación en Ingeniería Estructural, siendo ampliamente utilizadas en la construcción de puentes, en la construcción de estructuras de cubiertas, en torres de transmisión de energía, entre varios otros usos. En general, son relativamente ligeros y especialmente adecuados para superar grandes vanos o soportar grandes cargas. En este contexto, las cerchas se convierten en una solución económica y práctica. Este artículo tiene como objetivo evaluar el comportamiento estructural de las cerchas planas a través del Método de Elementos Finitos considerando el comportamiento posterior al pandeo y la no linealidad física. La relación constitutiva de la barra se describe mediante un modelo basado en la teoría de la Mecánica de Daños Continuos. Las trayectorias de equilibrio se proporcionan a través de un análisis incremental e iterativo basado en el método de Newton - Raphson. Se desarrolla e implementa un código computacional con el programa Scilab, y se realizan análisis numéricos a partir de problemas de celosía encontrados en la literatura, discutiendo algunos aspectos involucrados en el modelado computacional. Los resultados numéricos predichos por el modelado propuesto demuestran el potencial del algoritmo para estimar la capacidad de resistencia final de la estructura.

Files

15407.pdf

Files (254 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8dc49626b2e55cf67a0c622d917a0c09
254 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نموذج العناصر المحدودة للشبكة المسطحة مع مراعاة الانبعاج وعدم الخطية المادية
Translated title (English)
FLAT LATTICE FINITE ELEMENT MODEL CONSIDERING BUCKLING AND PHYSICAL NONLINEARITY
Translated title (French)
MODÈLE À ÉLÉMENTS FINIS À TREILLIS PLAT TENANT COMPTE DU FLAMBAGE ET DE LA NON-LINÉARITÉ PHYSIQUE
Translated title (Spanish)
MODELO DE ELEMENTOS FINITOS DE CELOSÍA PLANA TENIENDO EN CUENTA EL PANDEO Y LA NO LINEALIDAD FÍSICA

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2266482472
DOI
10.4025/revtecnol.v24i1.25892

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil