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Cálculo automático de estruturas: análise estrutural de pórticos planos utilizando o método dos elementos finitos

机译:自动计算结构:使用有限元方法对平面框架进行结构分析

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摘要

O principal objectivo da presente dissertação foi o desenvolvimento de um programa de cálculo automático de estruturas reticulares planas.A execução deste trabalho insere-se num programa mais vasto e ambicioso, em que se pretende desenvolver um pacote de cálculo automático de estruturas para utilização académica. Este pacote incluirá o tipo de elementos mais utilizado na Engenharia Civil, podendo efectuar análises lineares e não-lineares, considerando acções estáticas e dinâmicas.Pretende-se também dotar este pacote com o dimensionamento e verificação da segurança dos elementos estruturais.O programa foi desenvolvido recorrendo ao Método dos Elementos Finitos. Em face da aplicação deste método é efectuada uma breve resenha histórica, incluindo o seu desenvolvimento, campos de aplicação e importância na Engenharia Civil para o cálculo de estruturas.Foram implementados elementos finitos do tipo barra 2D de secção constante, em que se admitiu um material isotrópico com comportamento elástico linear. O programa permite a aplicação de cargas estáticas nos nós e elementos de barra, assentamentos de apoio, e fornece os resultados de forma gráfica e numérica.A validação do programa de cálculo foi efectuada através da comparação dos resultados obtidos pelo programa com um outro Programa de cálculo estrutural comercial (SAP2000) e com valores apresentados na bibliografia [LNEC, 1984].Com o objectivo de incluir este trabalho num pacote de programas mais abrangentes, foi elaborado um fluxograma onde são descritos os blocos principais que compõem o programa desenvolvido e um manual de utilização devidamente pormenorizado.
机译:本论文的主要目的是开发一种用于平面网状结构的自动计算程序,该工作的执行是一个范围更广,更宏大的程序的一部分,该程序旨在开发一种用于学术用途的自动结构计算包。该软件包将包括土木工程中最常用的元素类型,能够执行线性和非线性分析,并考虑静态和动态作用,还旨在为该软件包提供结构元素的尺寸确定和验证。使用有限元方法。鉴于这种方法的应用,对它的发展,应用领域和在土木工程中对结构计算的重要性进行了简要的历史回顾,并采用了恒定截面的2D型钢筋的有限元,其中使用了一种材料。各向同性,具有线性弹性行为。该程序允许在杆的节点和杆件上施加静载荷,支持沉降,并以图形和数字方式提供结果,并通过将该程序获得的结果与另一个程序进行比较来验证该计算程序。商业结构计算(SAP2000)并以书目中的值表示[LNEC,1984]。为了将这项工作包含在更全面的程序包中,拟定了流程图,描述了构成已开发程序的主要模块和手册详细的使用说明。

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