Dissertação
Instabilidade lateral de vigas pré-moldadas sobre apoios elastoméricos considerando o efeito das imperfeições geométricas
Registro en:
Autor
Cardoso, Maria Teresa Santos do Amaral
Institución
Resumen
Using prestressed slender beams has become common in Civil Engineering, especially those
designed to transpose long spans of bridges and viaduct. It is worrying behavior of
these beams due to the lateral stability in the transitional phases and in service. The
presence of geometric imperfections aggravates the situation of these beams. Two stages
must be evaluated: lifting and when the beam is on provisional supports, i.e., when
final connections are not yet executed. These beams, in most cases, are supported on
elastomeric bearing pads that, due to its flexibility, provide additional degrees of freedom to
the structure that can lead the beam to collapse. Considering the occurrence of collapse of
beams in the pre-service phase already registered, this paper has as main objective to
evaluate the behavior of concrete beams on elastomeric bearings and to analyze the influence
of variables such as: initial imperfections, concrete resistance, with or not wind load and
bearing compression stiffness. For the numerical analysis, ANSYS, based on the Finite
Element Method, was used. The analyzes show that the influence of the strength of the
concrete is significant in the lateral stability of the beam. The wind load represents a
considerable increase for the loss of contact (lift off) between the beam and the bearing. The
consideration of concrete physical nonlinear behavior shows that in some situations it is not
possible to find a position of equilibrium in the numerical model. The roll stiffness of the
bearing decreases as the skew angle increases. Finally, the combination of these factors can
result in a critical stress situation on the beam, that it is not possible to have equilibrium,
causing its toppling. Dissertação (Mestrado) A utilização de vigas protendidas cada vez mais esbeltas tem se tornado comum na
Engenharia Civil, sobretudo aquelas destinadas a transpor longos vãos em pontes, viadutos e
obras de arte em geral. Preocupa o comportamento dessas vigas face à estabilidade lateral
nas fases transitórias e em serviço. A presença de imperfeições geométricas agrava e torna
mais suscetíveis os problemas de instabilidade. Tendo em vista as ocorrências de colapso de
vigas na fase anterior à execução do contraventamento lateral, este trabalho tem como
objetivo principal avaliar o comportamento de vigas de concreto sobre almofadas de apoio
de elastômero e analisar a influência de variáveis, como: imperfeições iniciais, resistência
característica do concreto, atuação ou não do vento e rigidez à compressão da almofada. Para
as análises numéricas, foi utilizado o programa computacional ANSYS que baseia-se no
Método dos Elementos Finitos. As análises desenvolvidas mostram que a influência da
resistência do concreto é significativa na estabilidade lateral da viga. A atuação do vento
representa um acréscimo considerável para a perda de contato entre a viga e a almofada. A
consideração do comportamento não linear físico do concreto mostra que em algumas
situações não é possível encontrar uma posição de equilíbrio no modelo numérico. A rigidez
ao giro da almofada diminui na medida em que o ângulo de esconsidade aumenta.
Finalmente, a combinação desses fatores pode resultar em uma situação crítica de tensões na
viga, não sendo possível existir equilíbrio, provocando seu tombamento.