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Linhas e Projetos - Estruturas

Atualizado em 26/05/15 14:54.

A área de concentração "Estruturas" engloba as atividades de ensino e pesquisa dentro da especialidades de Mecânica Aplicada e Computacional. A área conta hoje com uma linha de pesquisa única nesta especialidade.

MECÂNICA APLICADA E COMPUTACIONAL
Esta linha abrange pesquisas relacionadas ao comportamento estático de dinâmico (numérico e experimental) de sistemas estruturais quando submetidos a ações estáticas ou dinâmicas.

Os sistemas estudados podem ser barras, placas, cascas ou membranas modelados através de formulações analíticas ou através do método dos elementos finitos ou elementos de contorno. Nestas formulações pretende-se estudar diversos fenômenos devidos à resposta linear, não-linear (geométrico ou físico) e que permitam compreender o complexo comportamento das estruturas. Na pesquisa é estudada também a confiabilidade e a topologia das estruturas através da aplicação de técnicas de otimização estrutural.

Em alguns casos os sistemas estruturais podem estar em contato com um fluido estático ou em escoamento sendo necessário avaliar a interação fluido-estrutura do sistema.

Nesta linha de pesquisa é estudado também o comportamento estrutural de estruturas pré-moldadas através de modelagem numérica para posterior verificação em ensaios de laboratório.

A seguir, são apresentados alguns exemplos de modelagens realizadas nesta linha de pesquisa.

Projetos atuais:

  • Análise da interação solo-estrutura em edifícios pré-moldados de concreto. Coordenador: Prof.  Daniel de L. Araújo
  • Análise dinâmica de sistemas estruturais. Coordenador: Prof. Frederico M. A. da Silva
  • Componentes pré-moldados de concreto para construção civil. Coordenador: Prof.  Daniel de L. Araújo
  • Interação fluido-estrutura, controle e instabilidade de sistemas mecânicos. Coordenador: Prof. Zenón J. G. Nuñez del Prado
  • Modelagem computacional de sistemas estruturais. Coordenador: Prof. Ademir A. do Prado
  • Otimização paramétrica e otimização topológica de estruturas e componentes usando materiais Convencionais e com gradação funcional. Coordenadora: Profa. Sylvia R. M. de Almeida

 

a. Análise não-linear (geométrica) de estruturas
Lee Perfeito Estaiado.gif
Pórtico de Lee modelado com MEF

Análise não-linear geométrica considerando grandes deslocamentos de pórticos planos estaiados submetidos a cargas estáticas e dinâmicas.









b. Dinâmica não-linear

Fenômenos de instabilidade dinâmica de cascas cilíndricas (bacias de atração e diagramas de bifurcação)

Bifurcacao


TanqueEstudo da interação fluido-estrutura de um tanque cilíndrico utilizando MEF














Comportamento de cascas cilíndricas usando soluções analíticas e MEF



c. Controle de vibração em edifícios
Na figura observa-se a reposta de um edifício de 16 andares submetido a cargas dinâmicas. A resposta em cor azul representa o edifício vibrando sem adição de um mecanismo de controle e em cor vermelha o mesmo edifício vibrando com a adição de um mecanismo de controle.

Vibracao modo 1Vibracao modo 2 



d. Modelagem de estruturas de concreto armado

Modelagem computacional de lajes alveolares em concreto protendido no programa DIANA®. Na figura da esquerda é mostrada uma perspectiva da malha de elementos finitos. Já na figura da direita é mostrada a malha de elementos finitos da seção transversal.

Modelagem de estruturas


e. Análise experimental de estruturas


Laje alveolarEsquema de ensaio para determinação da força cortante resistente de laje alveolar em concreto protendido. Ensaio realizado na fábrica da empresa Mold – Estruturas pré-fabricadas.













Ensaio de cisalhamento direto para determinação da resistência de ligação entre elementos em concreto pré-moldado. Ensaio realizado no laboratório de concreto do Departamento de Apoio e Controle Técnico de Eletrobras Furnas.
Ligacao de elementos













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