Teoria das Estruturas 2

Código:

EC0026

Sigla:

TEST2

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Estruturas

Ocorrência: 2007/2008 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://civil.fe.up.pt/pub/apoio/ano3/te/index.htm
Unidade Responsável:	Secção de Estruturas
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEC	0	Plano de estudos de transição para 2006/07	3	7	7	90	188
MIEC	343	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	7	90	188
		Plano de estudos de transição para 2006/07	3	-	7	90	188

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Apresentação e discussão do método dos deslocamentos, formulação matricial, para análise de estruturas reticuladas em regime linear, planas e tridimensionais, e seus desenvolvimentos do ponto de vista da sua aplicação prática, nomeadamente no que se refere à sua utilização no cálculo automático.
Apresentação dos aspectos gerais do método dos elementos finitos. Análise dinâmica de estruturas aplicada a sistemas estruturais simples. Introdução à análise não linear geométrica e análise plástica.

O estudo dos métodos de análise estrutural é acompanhado da preocupação de aumentar o grau de compreensão do comportamento das estruturas, do ponto de vista da distribuição de esforços e deslocamentos.

Programa

Capítulo 1 – Formulação Matricial do Método dos Deslocamentos
Formulação matricial do método dos deslocamentos. Agrupamento das matrizes de rigidez das barras e
constituição da matriz de rigidez global da estrutura.
Aplicação da formulação matricial a estruturas com barras com uma inclinação qualquer. Matriz de
transformação de deslocamentos e forças do sistema de eixos local para o sistema de eixos global.
Sistematização da formulação matricial do método dos deslocamentos
Aspectos do cálculo automático de estruturas. Esquema geral de um programa de cálculo automático.
Formulação matricial do método dos deslocamentos para estruturas articuladas planas.
Formulação matricial do método dos deslocamentos para estruturas em grelha.
Estudo de estruturas tridimensionais constituídas por barras. Apresentação da correspondente formulação matricial.
Capítulo 2 – Introdução ao Método dos Elementos Finitos
Aspectos gerais da sua formulação e analogia com o método dos deslocamentos.
Funções de forma e matriz de rigidez de um elemento.
Principais tipos de elementos e seu campo de aplicação: elementos 2D; 3D; lajes; e cascas.
Aspectos práticos do uso do MEF.
Capítulo 3 – Método de Cross
Introdução ao método de Cross. Noção de coeficiente de distribuição e de transmissão.
Casos particulares do uso do método de Cross.
Aplicação do método de Cross ao estudo de estruturas com mobilidade dos nós . Método de Cross indirecto.
Análise de uma estrutura considerando diferente número de incógnitas. Relação entre as diferentes matrizes de rigidez. Condensação de matrizes.
Capítulo 4 – Introdução à Dinâmica de Estruturas
Introdução à dinâmica de estruturas. Formulação da equação fundamental de equilíbrio dinâmico. Movimento livre sem amortecimento. Noção de frequência e de período de vibração. Movimento livre com amortecimento. Noção de coeficiente de amortecimento.
Resposta a uma acção sinusoidal. Factor de amplificação dinâmica. Resposta em ressonância. Resposta a uma acção sinusoidal com amortecimento.
Determinação da resposta a uma acção qualquer através da sua decomposição em séries de Fourier.
Caracterização da acção sísmica. Estruturas sujeitas a movimentos dos apoios. Determinação dos efeitos da acção dos sismos. Espectro de resposta. Noção de coeficiente de comportamento
Introdução à dinâmica dos sistemas com vários graus de liberdade.
Capítulo 5 – Análise não Linear Geométrica de Estruturas Reticuladas.
Revisão do estudo de uma barra em que se considere os efeitos de segunda ordem.
Matriz de rigidez geométrica de uma barra e de uma estrutura.
Análise de estruturas em que se considere s efeitos de segunda ordem.
Determinação de cargas criticas e dos modos de encurvadura.
Métodos simplificados para a determinação dos efeitos de segunda ordem.
Aspectos regulamentares.
Capítulo 6 – Análise Plástica de Estruturas
Revisão dos conceitos de momento plástico e de mecanismo de colapso.
Colapso completo e parcial.
Teoremas do cálculo plástico: Teorema Estático e Teorema Cinemático.
Determinação das forças de colapso relativas a uma dado mecanismo.
Automatização da análise plástica.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

É feita a apresentação e discussão de todos os aspectos da matéria nas aulas teóricas, procedendo-se à sua ilustração através de exemplos simples apropriados. Nas aulas teórico-práticas são propostos e discutidos um conjunto de aplicações associado às matérias teóricas. É ainda proposto um conjunto de exercícios para serem resolvidos individualmente e posteriormente entregues e corrigidos.

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Observações

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Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 4 horas