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FERREIRA, Clodoaldo Cesar Malheiros. Análise não-linear de pilares de pontes em concreto armado com vãos biapoiados. Orientação de Nelson Szilard Galgoul.170pDissertação (Pós-Graduação em Engenharia Civil) - Escola de Engenharia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 1998.
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Citações: 1
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Resumo

O presente trabalho aborda o problema das análises realizadas para fins de dimensionamento à flambagem de pilares de pontes retas de concreto armado que possuam vãos em vigas apoiadas em seus pilares adjacentes (biapoiadas). Nas análises feitas neste tipo de ponte, costumeiramente, consideram-se os pilares engastados na base (rígida ou elasticamente) e livres no topo, onde recebem as cargas dos vãos adjacentes. Desprezam-se, desta maneira, as transferências de esforços para os vão adjacentes, através dos aparelhos de apoio de borracha existentes nas cabeças dos pilares, ocasionando uma má distribuição de esforços ao longo da cadeia de pilares. Como fator adicional ao exposto acima, a maioria dos escritórios de projeto insistem em efetuar a verificação à flambagem nestes pilares, considerando a não-linearidade física através da relação tensão x deformação para o concreto expressa pela curva parábola-retângulo desse material. Esta por sua vez, é uma aproximação idealizada para fins de dimensionamento da seção de concreto armado, cuja utilização em análises não-lineares contribui para que os resultados se afastem da solução exata. De maneira a obter resultados mais satisfatórios para o problema exposto, estabeleceu-se, nesta pesquisa, critérios mais precisos do que os dispostos anteriormente. Para isso faz-se necessário o uso de um modelo específico adaptado à ponte em questão, de modo a considerar a rigidez do neoprene na contribuição da transferência de esforços, compatibilizando, desta forma, os deslocamentos no topo do pilar com os suportados pelos aparelhos de apoio. O modelo em questão contempla ainda o tratamento da não-linearidade física, que compatibiliza momentos e curvaturas, sendo dado por uma curva que expressa com maior precisão a relação tensão-deformação para o concreto. Como aplicação imediata da ferramenta computacional desenvolvida, são fornecidas ao fim do trabalho, análises práticas cujos resultados são comparados com procedimentos usuais de cálculo, com a finalidade de estabelecer recomendações práticas, visando o aprimoramento de projetos desta natureza.

Abstract

This contribution deals with problems related to the buckling design of columns of reinforced concrete bridges with simply supported spans. Analyses carried out for this type of structure usually consider columns embedded at the bottom (rigid or elastically) and free at the top, where they receive the loads transmitted by the beams of the adjacent spans. These analyses neglect the loads transferred from one span to another through neoprene supports, thus leading to incorrect stress distributions. In addition to the problem already explained above, most engineering offices continue to carry out column buckling checks using the parabolic-rectangular stress-strain curve to evaluate the physical nonlinear behaviour of concrete. They completely ignore that this is an approximate curve conceived for cross secctional design, whose use for nonlinear analyses further contributes to the inacurracy of results. In order to obtain reliable results for analyses related to the problem presented above adequate design criteria are presented within the scope of this contribution. These include the preparation of a structural model conceived specifically for this type of bridge, so that the load transfer mechanism through the neoprene supports can be adequately accounted for. Another aspect handled by the model conceived here is that related to the physical nonlinearity. Moment curvature relations are expressed using a more realistic stress-strain curve for concrete. An immediate application of the computational tool, developped within the scope of this work, was the comparison of the results obtained for several realistic bridge models with those determined based on commonly used procedures. These have led to practical recommendations, whose goal is the improvement of similar type projects.
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