Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1822/4915

TitleAnálise do efeito de redução de espessura no comportamento de vigas metálicas de inércia variável com secção em I
Author(s)Lourenço, Lúcio
Advisor(s)Cruz, Paulo J. S.
Issue date2005
Abstract(s)As vigas metálicas de inércia variável de alma esbelta, compostas por chapas de aço soldadas, são normalmente utilizadas na construção metálica e mista quando se pretendem vencer vãos importantes, resistir a cargas consideráveis e/ou onde exista uma forte variação do momento flector. A variação de inércia é obtida através da variação longitudinal da altura da alma, mantendo horizontal o banzo superior. O estudo do comportamento estrutural até ao esgotamento perante forças tangenciais, deste tipo de vigas metálicas, deve contemplar o aparecimento de diferentes fenómenos estruturais que são difíceis de quantificar e que estão estreitamente acoplados (enfunamento do painel de alma e a plastificação do material). Estes fenómenos desenvolvem-se, inclusivamente, a baixos níveis de carga. A avaliação da capacidade resistente de membros estruturais afectados por corrosão é necessária na inspecção e avaliação da segurança das pontes existentes. Esta tarefa complica-se devido, essencialmente, à falta de informação relativa ao comportamento estrutural de painéis de alma afectados por corrosão. A insegurança nesta avaliação deve ser minimizada através da utilização de modelos de previsão baseados em princípios teóricos consensuais, validados por uma base de dados extensa e sustentada. Até à data, não se tem conhecimento de estudos detalhados e rigorosos relativos ao comportamento estrutural ao corte de vigas de inércia variável com painéis de alma afectados por corrosão, em condições de serviço ou colapso. Surge, assim, a necessidade de desenvolvimento de modelos simplificados de previsão. Nesta investigação apresenta-se um modelo para a previsão da redução de resistência crítica e última de vigas metálicas compostas por chapas de aço soldadas de inércia variável, quando afectadas por corrosão, através de análises não lineares com elementos finitos. Como objectivo complementar desenvolve-se uma vasta base de dados para suporte de um modelo de previsão da carga crítica de enfunamento elástico e carga última de painéis em serviço, com o recurso a técnicas de Data Mining, tendo em consideração diferentes cenários de corrosão localizada.
Tapered plate girders, whit welded steel plates, are usually used in steel and composite structures when large span lengths are involved, the structure is required to bear heavy loads or in zones of high bending moment variation. The variable inertia of these elements is obtained by means of a horizontal top flange and a web panel of which depth varies linearly. The study of the shear structural behaviour until collapse on this type of beams should take into account several structural phenomena that are difficult to quantify and to differentiate one from another as they occur simultaneously (web buckling and the yielding of the steel). These structural phenomena are developed even at small loads. The evaluation of strength of structural members deteriorated with corrosion is found in the inspection and evaluation of existing plate girder bridges. This engineer’s task is hard because of the lack of information concerning the shear behaviour of corroded web panels. Insecurity in the evaluation of deterioration must be minimized by using models based on sound theoretical principles, validated by extensive and reliable data. Nowadays, there is not knowledge of the existence of detailed and rigorous studies of the shear structural behaviour of corroded tapered plate girders in service conditions and collapse. In this sense, there is a need to develop a useful simplified model for prediction. In this investigation is presented a model for the prediction of the reduction of strength in corroded tapered plate girders, for critical and ultimate shear load, using a nonlinear finite element analysis. It is also created a large database with extensive and reliable data, for critical and ultimate shear stress in tapered webs, with Data Mining techniques, taking into account different scenarios of local thickness reduction.
TypeMaster thesis
DescriptionDissertação de mestrado em Engenharia Civil.
URIhttp://hdl.handle.net/1822/4915
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Dissertações de Mestrado

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Tese de Mestrado - Lúcio Abel Pereira Lourenço.pdf12,37 MBAdobe PDFView/Open

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