Repositório RCAAP

Na Dissertação de Mestrado foi realizado um estudo sobre o comportamento de vigas mistas de aço e concreto biapoiadas sob iteração completa, compostas por perfis classificados como compactos em situação de incêndio. Apesar de ditas biapoiadas, a ideia principal da Dissertação é considerar, na análise em situação de incêndio, a reserva de capacidade existente nas extremidades dessas vigas, usualmente desprezada no dimensionamento à temperatura ambiente, provinda da continuidade da armadura longitudinal negativa presente na laje de concreto, sendo possível dispensar o revestimento contra fogo nesses elementos. Serão abordados, de início, os métodos de dimensionamento ao Estado-Limite Último de vigas mistas à temperatura ambiente, a fim de explicar o comportamento estrutural desse tipo de elemento, dando base para a posterior análise térmica. A análise térmica foi realizada, em uma primeira etapa, por métodos simplificados segundo normas vigentes e tomando hipóteses simplificadoras em que se desprezam esforços indiretos provocados pela dilatação térmica e gradiente térmico, sendo possível aplicar os conceitos no dia a dia de projeto. Numa segunda etapa foi realizada análise termestrutural com modelos numéricos para estudar o comportamento e colapso da viga, sendo os resultados suficientes para validar os valores de TRF encontrados por análise simplificada seguindo métodos normativos. Como conclusão, o ganho de capacidade estrutural da viga, proporcionado pela adoção da ligação mista no apoio, foi suficiente para situações de TRRFs entre 15 min e 21 min, no caso de perfis mais leves, com geometria própria para serem utilizados como vigas de piso de edifícios. Análises mostraram que não é possível justificar a ausência de revestimento contra incêndio para TRRFs de 30 min ou superiores. Tempos inferiores podem ser adotados de acordo com o denominado método do tempo equivalente, limitado a 15 min e são mais usuais para edificações de pequeno porte.

Esta pesquisa consiste no estudo da deformabilidade de estruturas de concreto, decorrente da retração e fluência. Este estudo envolve aspectos de caracterização do concreto por meio de ensaios em laboratório de retração, de fluência e de suas propriedades mecânicas (resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade). Por meio dessa caracterização, foram obtidos parâmetros experimentais de fluência e retração baseados em traços de concreto utilizados em obras que possam ser confrontados àqueles indicados pelas normas vigentes. Além disso, nove protótipos de pilares com duas taxas de armadura foram mantidos sob carga constante em um ambiente controlado de temperatura e umidade relativa durante 91 dias. O principal objetivo deste ensaio foi o estudo da influência da taxa de armadura na redistribuição de esforços do concreto para armadura devido às propriedades de fluência e retração em protótipos de pilares. Para prever esta redistribuição de esforços, foram feitas simulações numéricas utilizando o Método dos Elementos Finitos. As simulações consideraram tanto os modelos de previsão de fluência e retração disponível no programa quanto os resultados provenientes da caracterização laboratorial. Além disso, foram avaliadas outras formulações teóricas que prevêem as deformações ao longo do tempo em pilares. Um dos modelos de fluência que melhor se ajustou ao traço dos pilares foi calibrado e os resultados alimentaram as formulações teóricas. Os resultados teóricos foram confrontados com os observados na monitoração dos protótipos. Neste contexto, a caracterização das propriedades de fluência e retração do concreto e os indicadores estatísticos que apontam os melhores modelos de previsão representam uma contribuição ao conhecimento do comportamento de materiais usados atualmente, de forma a tornar possível o uso de um modelo eficaz em projetos de estruturas em concreto armado para os concretos estudados. Além disso, o estudo da fluência e retração em protótipos de pilares forneceu um melhor entendimento da redistribuição de tensões do concreto para armadura. Finalmente, o ajuste do modelo de fluência demonstrou ser eficaz para previsão das deformações obtidas experimentalmente.

As vibrações induzidas pela emissão vórtices (VIV) são um fenômeno de interação fluido-estrutura comum em vários problemas de engenharia. Outro fenômeno comumente encontrado em aplicações tecnológicas é a excitação paramétrica, que está associada à dependência do tempo de, ao menos, um dos parâmetros do modelo matemático. Quando a rigidez varia de forma harmônica com a frequência igual ao dobro do valor de uma das frequências naturais da estrutura, a configuração do equilíbrio trivial torna-se instável para o sistema linear não amortecido e surge instabilidade paramétrica. No contexto da dinâmica de risers, o VIV pode ocorrer concomitantemente ao fenômeno de excitação paramétrica devido à presença de correnteza marítima e modulação da rigidez geométrica, essa última associada aos movimentos da unidade flutuante no plano vertical. Este trabalho faz a investigação numérica da resposta de um cilindro rígido montado em base elástica com um e dois graus de liberdade sujeito à excitação concomitante pelo fenômeno de VIV e pela excitação paramétrica. As forças hidrodinâmicas são modeladas por meio de modelos fenomenológicos caracterizados pela equação de van der Pol. Curvas de amplitude característica em função da velocidade reduzida, ilustram o comportamento do sistema na região de lock-in. Esta pesquisa mostra que, ao contrário do observado para cilindros flexíveis, a excitação paramétrica amplifica a resposta VIV apenas em uma faixa estreita de velocidades reduzidas próximas ao pico de resposta do cilindro. Esse aumento na resposta do cilindro é acompanhado por um aumento nos coeficientes de força. Observou-se que existem algumas respostas moduladas em amplitude com rico conteúdo espectral. Esses últimos resultados são confirmados por um estudo analítico desenvolvido usando o método de escalas múltiplas. Também foi utilizada a Transformada de Hilbert-Huang, como análise no domínio do tempo-frequência e que é própria para utilização em sinais não estacionários. Destaca-se que a excitação paramétrica pode aumentar a amplitude da resposta da estrutura quando comparada ao caso somente do fenômeno de VIV.

Modern industry, such as in aerospace, automotive, biomedical and military fields, has adopted advanced manufacturing (such as particle sintering-like processes and other 3D printing) as a rapid and efficient alternative for manufacturing industrial parts. Also, state-of-the-art techniques in the civil engineering industry include 3D concrete printing and cement-based additive manufacturing processes. All these techniques invariably include thermally-active particles, such as sintering powders and functionalized cementitious materials. The purpose of this work is to present a thermo-mechanical model for the simulation of problems involving thermo-mechanically-active particles forming discrete particles systems in advanced manufacturing. Our approach is based on the Discrete Element Method (DEM), combined with lumped heat transfer equations to describe the various thermal phenomena that may take place for such systems. Particles motion and their thermal states over time are computed under the influence of body (e.g., gravitational) forces, contact and friction forces (and the related moments w.r.t. the particles centers), adhesive forces as well as applied heat from external devices, heat transfer through conduction (upon contact with other particles and objects), convective cooling and radiative effects. Phase transformation, which may be critical in certain applications, is also considered. A numerical scheme is presented for solution of the models equations. We then develop direct, large-scale numerical simulations to illustrate the validity of the proposed scheme and its practical use to the simulation of modern advanced manufacturing processes.

Encontros de pontes são estruturas de geometria variada, que dão suporte às superestruturas nas extremidades, ao mesmo tempo em que contêm os aterros de acesso. Incluem uma gama de concepções estruturais, sistematizados neste trabalho dentre 6 tipos principais. A revisão bibliográfica permitiu observar a prática construtiva de encontros no Brasil, em relação ao panorama internacional, os defeitos típicos, que geram problemas de desempenho dos quais pode-se destacar a formação de um desnível nas aproximações e a ocorrência de erosão hídrica junto às fundações e os critérios de projeto dessas estruturas, para investigar aspectos particularmente aplicáveis à análise da interação solo-estrutura (ISE) em encontros. Realiza-se então a revisão dos métodos e técnicas de modelagem que consideram essa interação, a fim de avaliar sua aplicação ao estudo de caso de um encontro leve sobre fundações profundas. Para representá-lo foi concebido um modelo tridimensional de elementos finitos com representação do solo por molas de Winkler não lineares (curvas p-y). Numa primeira análise, verificou-se que o encontro fica a maior parte do tempo sujeito a um estado de empuxo entre o ativo e o repouso, e que seus deslocamentos são toleráveis, segundo limites dados por requisitos funcionais. A partir da aplicação de forças longitudinais progressivas, observou-se que a flexibilidade do encontro não foi desprezível em relação à dos aparelhos de apoio, alterando em até 35% a rigidez total do conjunto. Noutro cenário, avaliaram-se os efeitos de grupo nas fundações profundas carregadas transversalmente, ao que foi possível observar acréscimo de 55,9% nos deslocamentos e até 44,8% nos esforços fletores das estacas, quando tais efeitos são considerados. Dentre as dificuldades da aplicação do método estão a consideração da não-linearidade física das estacas e a seleção de um modelo de curvas p-y adequado. Por fim, o encontro foi analisado a partir de um modelo 3D de meio contínuo, que validou resultados prévios, com destaque para os deslocamentos e efeitos de grupo, e permitiu observar as vantagens e desvantagens de cada método

Este trabalho descreve uma pesquisa experimental de lajes cogumelo de concreto armado com armadura de cisalhamento, sem envolver a armadura de flexão. Onze lajes cogumelo quadradas de concreto com 200 mm de espessura e 3000 mm de lado, com uma área central carregada de 200 mm de lado, foram testadas até a ruptura. O principal objetivo dos ensaios foi investigar a eficiência de se utilizar esse tipo de armadura de cisalhamento sem envolver a armadura de flexão. Todas as lajes romperam por punção, com cargas de ruptura superiores em até 110%, em relação às cargas de ruptura em lajes similares sem armadura de cisalhamento, demostrando a eficiência da armadura. Foram realizadas também simulações numéricas utilizando modelos axissimétricos e tridimensionais, de lajes cogumelo de concreto armado, com o objetivo de reproduzir numericamente alguns resultados obtidos por pesquisadores e documentados na literatura, validando a parte experimental e a modelagem numérica. As simulações numéricas nãolineares foram realizadas com programa DIANA, e o modelo de fissuração do concreto adotado foi o distribuído (smeared crack). Foram analisados os resultados de cargas últimas e tipos de ruptura, fissuração, deformações nas armaduras e no concreto e as curvas carga x deslocamento.

Neste trabalho são apresentados os aspectos mais relevantes do comportamento dos cabos, a descrição dos comportamentos estático e dinâmicos e aplicação da análise dinâmica na determinação da força de um cabo a partir de ensaios de vibração livre. Serão analisados dois estudos de caso onde esse método foi aplicado : nos tirantes da cobertura do estádio Castelão em Fortaleza e nos estais da ponte sobre o rio Sergipe. Em seguida serão discutidas as vantagens e limitações do método.

A modelagem adequada da propagação de trincas por fadiga em fuselagens pressurizadas é complexa devido a uma série de fatores, tais como: o efeito geometricamente não-linear conhecido como bulging, o revestimento das fuselagens ser bastante delgado e a presença de reforçadores que alteram a distribuição de tensão na fuselagem. Uma metodologia para simular computacionalmente a propagação de trincas por fadiga em estruturas de casca pressurizadas baseada no método dos elementos finitos e em conceitos da Mecânica do Fraturamento Linear Elástica é apresentada. Como resultado dessa simulação, obtêm-se a trajetória de propagação da trinca e o número de ciclos para ocorrer a propagação. Um estudo paramétrico é realizado para avaliar a influência de diversos parâmetros, tais como: espessura do revestimento, nível de pressurização, comprimento de trinca, área da seção transversal e distância entre reforçadores, entre outros, no fator de bulging em estruturas de cascas pressurizadas com ou sem reforçadores. A metodologia apresentada é validada por meio da simulação de propagação de trinca em uma fuselagem de um Boeing 737, sendo que os resultados obtidos nessa simulação são comparados com resultados experimentais e com os obtidos por POTYONDY (1993). A influência do tamanho do incremento de trinca e do número de nós por elemento (4 ou 9 nós) nos resultados obtidos é investigada.

O estudo do comportamento do concreto nas primeiras idades está se tornando cada vez mais importante, pois os efeitos térmicos e de retração do concreto, neste período inicial, geram fissuras, aumentando a permeabilidade das estruturas e podendo induzir problemas de durabilidade e funcionalidade das mesmas. Um detalhado estudo da evolução das tensões durante as primeiras idades pode ser decisivo para manter baixos os níveis de fissuração. Neste trabalho foi implementado um modelo computacional, baseado no método dos elementos finitos, para a simulação do comportamento de peças de concreto nas primeiras idades, tendo, em especial, o propósito de avaliar o potencial risco de fissuração. A análise por elementos finitos abrange a modelagem computacional dos fenômenos químicos, térmicos, de difusão de umidade e mecânicos que ocorrem nos primeiros dias após o lançamento do concreto. Na análise química é determinado o calor gerado pelas reações exotérmicas de hidratação do cimento. Na análise térmica o programa considera ainda o fluxo de calor devido à diferença de temperatura entre o corpo e o ambiente. Em função das propriedades térmicas e geométricas do corpo em estudo são determinadas as temperaturas nodais. Na seqüência, realiza-se a análise de difusão de umidade. Aproveitando a semelhança entre as equações que regem os fenômenos de transferência de calor e difusão de umidade, empregam-se os mesmos procedimentos da análise térmica para a determinação do valor nodal da umidade relativa dos poros. Na análise mecânica, por sua vez, são calculados os estados de tensões decorrentes das variações de temperatura e umidade determinadas nas etapas anteriores e dos fenômenos de retração e fluência do concreto. Quando o estado de tensão de determinado ponto de integração atinge a superfície de ruptura, o ponto passa a ser considerado fissurado. O programa considera a fissuração através de um modelo de fissuras distribuídas com fisssura fixa. Os resultados desta modelagem computacional foram comparados com valores experimentais encontrados na literatura, demonstrando excelente aproximação em todas as etapas de solução implementadas.

Para melhor aproveitamento da resistência do concreto, utiliza-se concreto de maior resistência à compressão em pilares e concreto de resistência inferior em vigas e lajes. Considerando o método construtivo adotado tradicionalmente no Brasil, a região do pilar que cruza o nível do pavimento é moldada com a utilização do mesmo material que é lançado no pavimento. Essa mistura de materiais no mesmo pilar gera dúvida em relação ao seu dimensionamento. Dado que essa região está confinada pelo pavimento pode-se considerar, no caso em que uma laje lisa circunda o pilar, dentro de determinados limites, que esse pilar se comportará como tendo resistência uniforme. Este trabalho levantou pesquisas anteriores e normas vigentes com o objetivo de saber o que já foi estudado e quais são as recomendações atuais para a situação em que se tem laje apoiada sobre vigas e não uma laje lisa, isto é, uma situação menos confinada. Com base nessa pesquisa, formularam-se modelos a serem ensaiados em escala reduzida no laboratório e modelos de elementos finitos com a finalidade de aprofundar o estudo dessa situação.

O Homem tem desde o passado, tentado controlar a natureza. Um dos meios utilizados para isto, é sua observação do mundo. Através desta observação, tenta entender os fenômenos da natureza para fazer teorias e modelos. Charles Darwin, em seu trabalho Teoria da Evolução das Espécies, nos dá informações para o conhecimento de uma das mais importantes leis da natureza : sobrevive para a próxima geração o individuo mais forte. O Algoritmo Genético, pesquisado neste trabalho, é o exemplo disso. John Holland fez um Algoritmo Genético baseado na teoria de Darwin, que procura pelas melhores soluções para resolver um problema específico. Nada mais do que a simulação da teoria de Darwin. Nós pretendemos neste trabalho, estudar o Algoritmo Genético de Holland e através dele, analisar uma estrutura para encontrar seus parâmetros elásticos.

Pilares de edifícios estão sempre submetidos à flexão composta oblíqua. Este trabalho tem como objetivo comparar, em seções transversais com formato geométrico de L, os resultados obtidos por dois métodos de cálculo: a) Integração numérica na qual, para cada direção principal, são utilizadas curvaturas reais obtidas de diagramas momentocurvatura de cada seção, sendo os efeitos de segunda ordem calculados considerando a flexão composta oblíqua; b) Integração numérica na qual, para cada direção principal é utilizada uma rigidez secante, obtida a partir dos momentos resistentes do ELU, sendo os efeitos de segunda ordem calculados ignorando-se a direção ortogonal. 2.248 seções transversais foram analisadas. Cada uma foi solicitada de 192 maneiras diferentes. A conclusão é de que o procedimento descrito no item b pode ser utilizado com segurança, desde que se utilize uma rigidez secante reduzida em 10%.

Este trabalho busca aplicar técnicas de confiabilidade ao problema de grupo de estacas utilizadas como fundação de estruturas correntes. Para isso, lança-se mão de um modelo tridimensional de interação estaca-solo onde estão presentes o Método dos Elementos de Contorno (MEC) e o método dos Elementos Finitos (MEF) que atuam de forma acoplada. O MEC, com as soluções fundamentais de Mindlin (meio semi-infinito, homogêneo, isotrópico e elástico-linear é utiliza), é utilizado para modelar o solo. Já o MEF é utilizado para modelar as estacas. Definido o modelo de funcionamento estrutural das estacas, parte-se para a aplicação de métodos trazidos da confiabilidade estrutural para avaliação da adequabilidade em relação aos estados limite de serviço e estados limites últimos. Os métodos de confiabilidade utilizados foram o Método de Monte Carlo, o método FOSM (First-Order Second-Moment) e o método FORM (First-Order Reliability Method).

O método dos elementos finitos é o método numérico mais difundido na análise de estruturas. Ao longo das últimas décadas foram formulados inúmeros elementos finitos para análise de cascas e placas. As formulações de elementos finitos lidam bem com o campo de deslocamentos, mas geralmente faltam testes que possam validar os resultados obtidos para o campo das tensões. Este trabalho analisa o elemento finito T6-3i, um elemento finito triangular de seis nós proposto dentro de uma formulação geometricamente exata, em relação aos seus resultados de tensões, comparando-os com as teorias analíticas de placas, resultados de tabelas para o cálculo de momentos em placas retangulares e do ANSYSr, um software comercial para análise estrutural, mostrando que o T6-3i pode apresentar resultados insatisfatórios. Na segunda parte deste trabalho, as potencialidades do T6-3i são expandidas, sendo proposta uma formulação dinâmica para análise não linear de cascas. Utiliza-se um modelo Lagrangiano atualizado e a forma fraca é obtida do Teorema dos Trabalhos Virtuais. São feitas simulações numéricas da deformação de domos finos que apresentam vários snap-throughs e snap-backs, incluindo domos com vincos curvos, mostrando a robustez, simplicidade e versatilidade do elemento na sua formulação e na geração das malhas não estruturadas necessárias para as simulações.

Este trabalho apresenta os conceitos e fundamentos da análise sísmica de estruturas considerando o isolamento de base, bem como mostra sua aplicação a um estudo de caso, no qual uma edificação é analisada comparativamente considerando a base fixa à fundação e com isolamento por aparelhos do tipo Lead Rubber Bearing (LRB). Para proceder a essas análises, um estudo inicial é apresentado, comparando os métodos mais usuais de análise sísmica, dentre eles o método estático das forças laterais equivalentes e os métodos dinâmicos do espectro de resposta e do histórico no tempo. Nesta avaliação inicial, conclui-se que os métodos dinâmicos são mais fidedignos e facilmente aplicáveis, com base na tecnologia disponível atualmente; portanto, opta-se pelo método do histórico no tempo para realização das análises considerando o isolamento de base. Os resultados obtidos por este estudo permitem verificar o desempenho superior das estruturas com isolamento, tanto na redução das acelerações absorvidas, que consequentemente produzem menores esforços na estrutura, como nos menores deslocamentos relativos observados, sem comprometer o atendimento aos demais critérios de segurança sugeridos pelo Eurocódigo 8 (2005).

Tradicionalmente, a análise de problemas da Engenharia Geotécnica esteve apoiada nos conceitos da Mecânica dos Solos, desenvolvida por Terzaghi, na Teoria da Elasticidade e nas teorias de análise limite. Este trabalho busca explorar uma abordagem que deveria ser mais utilizada neste tipo de problema, voltada à utilização de modelos constitutivos mais completos para a caracterização dos solos. Os aspectos teóricos e práticos deste tema são discutidos, dando destaque especial para sua implementação e seu desenvolvimento no âmbito do Método dos Elementos Finitos. Seguindo uma breve discussão sobre as principais características dos solos, os modelos constitutivos mais utilizados na Engenharia Geotécnica são apresentados. Em particular, os modelos Mohr-Coulomb e Cam-clay. Na seqüência são definidas as equações de Biot para o adensamento, objetivando sua utilização em um programa de elementos finitos, no caso o ADINA. Na segunda parte do trabalho, três estudos são realizados. O primeiro busca comparar os resultados obtidos por Nader (1993), para um solo siltoso submetido a diferentes trajetórias de tensão, com aqueles fornecidos pelos modelos Mohr–Coulomb e Cam-clay modificado, indicando os principais desvios encontrados. Na seqüência, analisa-se o problema de determinação do coeficiente N para obtenção da capacidade de carga do solo, no caso de sapatas corridas. Neste estudo, realizado através do ADINA, o modelo Mohr–Coulomb é utilizado, e a influência do ângulo de atrito (), do ângulo de dilatação () e da rugosidade da face inferior da sapata são pesquisadas. As dificuldades numéricas presentes quando a lei de fluxo é não associada são, também, discutidas. Finalmente, o problema de escavação de valas é discutido. O caráter evolutivo deste tipo de análise, o estudo do adensamento e a pesquisa da influência do coeficiente de empuxo em repouso (Ko) na resposta do problema são explorados. Neste caso, o modelo Cam-clay modificado é escolhido para realização de um conjunto de análises. A partir destes três estudos pode-se perceber a importância de utilizar modelos constitutivos mais representativos do comportamento dos solos, para reproduzir mais satisfatoriamente sua resposta. Neste trabalho cumpriu-se, também, o objetivo de confirmar a eficiência do ADINA como ferramenta computacional para resolução de problemas relevantes da Engenharia Geotécnica.

Esta pesquisa apresenta o comportamento estrutural da Catedral da Sé de São Paulo em termos de deslocamentos e de tensões a partir do desenvolvimento de um modelo numérico tridimensional simplificado e da consideração do comportamento elástico-linear dos materiais. Construção gótica do século XX, a igreja matriz é um símbolo religioso, arquitetônico e social e sua praça, palco de manifestações e de expressão popular. Seu estilo gótico e o céu abobadado são interrompidos por um espaço octogonal sobre o qual se ergue uma cúpula renascentista. Inicialmente, são abordados aspectos da arquitetura da igreja e seus principais espaços são descritos; também são apresentadas as características geométricas dos elementos estruturais e as características mecânicas dos materiais, bases para a construção do modelo matemático. Em seguida, a estrutura da igreja é analisada quanto aos deslocamentos e às tensões, tendo-se feito, além do estudo da Catedral tal qual ela é, simulações em que são retirados os arcobotantes e as torres frontais, o que permite um estudo qualitativo e quantitativo da importância destes elementos estruturais para o equilíbrio do conjunto. Verifica-se que as regiões da igreja que apresentam os maiores deslocamentos também são aquelas mais críticas em termos de tensão, e algumas fissuras encontradas na igreja podem ser relacionadas aos carregamentos considerados nesta pesquisa. Constata-se que a Catedral da Sé é bem concebida e que seus elementos principais comportam-se estruturalmente como os das catedrais góticas originais.

Estudos recentes vêm procurando investigar fenômenos de contato mecânico por meio de modelos computacionais. Muitas vezes, no contexto roda-trilho em aplicações de engenharia ferroviária, o contato roda-trilho e fenômenos relacionados são estudados por meio de ensaios físicos disco-disco. O cenário de rolamento promovido pelo ensaio, embora simplificado, fornece dados consistentes para o estudo dos fenômenos. Porém, ao mesmo tempo, o controle dos parâmetros de ensaio e seu viés físico-experimental tornam a análise detalhada dos campos de tensões e deformações envolvidos mais dificultada. Modelos analíticos e numéricos, dessa forma, podem ser vistos como complementares aos experimentos, uma vez que procuram prever campos de tensões e deformações nos materiais. Nesse contexto, essa dissertação procura, em primeiro lugar, avaliar a condição de contato em ensaios disco-disco por meio de simulações computacionais de mecânica dos sólidos, utilizando-se do Método dos Elementos Finitos (MEF). Essa abordagem traz liberdade no processo de modelagem, dado o caráter geral do método, e é de grande valia, particularmente, para o estudo da fadiga e do desgaste, problemas muito frequentes no sistema ferroviário. Para se realizar simulações do cenário do ensaio existe a dificuldade de representar no modelo todos os aspectos inerentes ao sistema, em especial, a cinemática dos discos. A taxa de deslizamento relativo entre os discos, parâmetro cinemático chave no ensaio, representa uma etapa crucial na modelagem. É por meio dela que se estabelece a relação constitutiva do contato, manifestada na chamada curva de creep. Existem também programas específicos, como o CONTACT, onde as particularidades do contato com rolamento são facilmente manipuladas e são tomados como referências de comparação.Os resultados numéricos aqui apresentados servem de embasamento conceitual para melhor interpretar resultados experimentais de um ensaio disco-disco. Além disso, o estudo numérico permite uma avaliação detalhada dos estados de tensão e de deformação do cenário dos discos. Isso auxiliará estudos que objetivam prever o local dos pontos candidatos a nucleação de trincas e das maiores taxas de desgaste. Esse trabalho, assim, representa uma ponte conceitual entre um cenário idealizado do contato roda-trilho representado em laboratório experimental e seu entendimento sob uma perspectiva de modelagem computacional.

Dos sistemas de pontes suspensas por cabos, as estaiadas tem sido largamente utilizadas devido a sua capacidade de vencer grandes vãos e, além dessa vantagem estrutural, são esteticamente bem aceitas pela sociedade, valorizando o espaço urbano e muitas vezes tornando-o ponto de referência. Atualmente, em que a otimização da infraestrutura viária é de extrema importância, as pontes estaiadas são bastante exploradas por suas vantagens construtivas, não demandando grandes áreas de apoio durante a construção que possam interferir no fluxo de veículos ou embarcações existente. Em conjunto a isso, a escolha do tipo de obra de arte se deve a diversos outros fatores, tais como as condições locais da fundação, o consumo de materiais e mão de obra, facilidades construtivas, etc. Muitas vezes é necessário estudar outras formas de utilização desse tipo de estruturas, como é o caso de pontes curvas, em que um traçado reto não bastaria para transpor um obstáculo e respeitar o traçado projetado ao viário. Para isso, o conhecimento das técnicas e teorias que fundamentam pontes estaiadas curvas é requisito para o estudo de uma concepção mais favorável e/ou otimizada, onde devem ser avaliados todos os fatores que influem em seu comportamento. Este trabalho apresenta a avaliação de esforços no tabuleiro e no mastro para diversos modelos estruturais. Na primeira etapa será discutida a forma de concepção dos modelos aplicados a um estudo de caso através de comparação dos esforços para avaliar a viabilidade de simular o tensionamento inicial nos cabos através da aplicação de uma queda de temperatura. Em seguida, serão avaliados os efeitos da posição do mastro e do posicionamento unilateral dos estais, permitindo obter a configuração que apresente um melhor desempenho geral. Por fim, as análises serão aplicadas a um estudo de caso com tabuleiro de maior largura. Dos resultados obtidos verificou-se que a configuração de tabuleiro suspenso pelo lado interno, única que não invade o gabarito de pedestres ou veículos, se mostrou viável sem, contudo, apresentar todas as vantagens estruturais, de modo que há torção significativa. Em compensação, a flexão se mostrou reduzida.

Meshless methods provide a highly continuous approximation field, convenient for thin structures like shells. Nevertheless, the lack of Kronecker Delta property makes the formulation of essential boundary conditions not straightforward, as the trial and test fields cannot be tailored to boundary values. Similar problem arise when different approximation regions must be joined, in a multi-region problem, such as kinks, folds or joints. This work presents three approaches to impose both kinematic conditions: the well known Lagrange Multiplier method, used since the beginning of the Element Free Galerkin method; a pure penalty approach; and the recently rediscovered alternative of Nitsche\'s Method. We use the EFG discretization technique for thick Reissner-Mindlin shells and adapt the weak form as to separate displacement and rotational degrees of freedom and obtain suitable and separate stabilization parameters. This approach enables the modeling of discontinuous shells and local refinement on multi-region problems.