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Título: Análise estática e dinâmica de problema de interação solo-estrutura utilizando os métodos dos elementos finitos e infinitos
Autor(es): Lopes, Arlindo Pires
Orientador(es): Partridge, Paul William
Coorientador(es): Sahlit, Carmen Lucia
Assunto: Mecânica dos solos
Solos
Elementos finitos
Elementos infinitos
Data de publicação: 25-Mar-2020
Referência: LOPES, Arlindo Pires. Análise estática e dinâmica de problema de interação solo-estrutura utilizando os métodos dos elementos finitos e infinitos. Brasília , 2003. xvii, 91 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2003.
Resumo: Nesta dissertação comparam-se dois modelos computacionais planos aplicados à análise estática e dinâmica de interação solo-estrutura, nos quais consideram-se estruturas reticuladas com fundações superficiais, onde os elementos da superestrutura são acoplados aos elementos de fundação e estes, por sua vez, ao solo. O primeiro modelo consiste em estruturas reticuladas sobre uma base de elementos finitos, onde esta base representa o solo e a fundação. Utiliza-se o elemento isoparamétrico plano de oito nós tanto para o solo quanto para a fundação. O segundo modelo consiste em uma combinação do Método dos Elementos Finitos (MEF) e do Método dos Elementos Infinitos (MEI). Utiliza-se o elemento infinito de oito nós com uma direção infinita. A implementação destes elementos baseia-se na técnica de mapeamento para a modelagem de problemas com domínios infinitos. Aplicam-se aos dois modelos cargas estáticas e problemas de excitações diretamente na superestrutura. A resposta dinâmica é então obtida através do Método da Superposição Modal e a análise de vibrações livres é feita utilizando-se o método de Jacobi para a determinação dos autovalores e autovetores. São resolvidos exemplos numéricos e apresentam-se resultados fornecidos pelos dois modelos para ilustrar a aplicabilidade e precisão dos métodos. O uso de elementos infinitos produz excelentes resultados e preserva todas as vantagens do MEF.
Abstract: This work presents a comparison of two computational models for static and dynamic analysis of soil-structure interaction applied to plane problems of framed structures with shallow foundations, in which the elements of the superstructure are coupled to the foundation elements, which are in turn coupled to the soil. The first model consists of a framed structure on a finite element base, which represents the soil and the foundation. An eight-node plane isoparametric element is used. The second model consists of a combination of the Finite Element Method (FEM) and the Infinite Element Method (IEM). An eight-node infinite element with one infinite direction is used. The implementation of these elements is based on mapping for modeling unbounded domain problems. For both models static loads and problems of excitations are applied directly to the superstructure. The dynamic response is then obtained through the Modal Superposition Method and the free vibration analysis is done, by using the Jacobi Method to find the eigenvalues and eigenvectors. Numerical examples are investigated to illustrate the applicability and accuracy of the methods. The use of the infinite elements yields excellent results and preserves all the advantages of the FEM.
Unidade Acadêmica: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2003.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
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