Generalização do VATM e do GSVATM para a modelação de vigas de betão estrutural sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme

Taborda, Cátia Sofia Batista

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Generalização do VATM e do GSVATM para a modelação de vigas de betão estrutural sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme

2017-12Doctoral thesis

datacite.subject.fos	Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil	pt_PT
dc.contributor.advisor	Bernardo, Luís Filipe Almeida
dc.contributor.advisor	Andrade, Jorge Miguel de Almeida
dc.contributor.author	Taborda, Cátia Sofia Batista
dc.date.accessioned	2018-07-04T10:21:45Z
dc.date.available	2018-07-04T10:21:45Z
dc.date.issued	2017-12
dc.description.abstract	O presente trabalho é composto por duas partes, nas quais são realizados estudos analíticos com vigas de betão estrutural, de secção retangular, sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme. A primeira parte do trabalho tem por objetivo principal um estudo com vista à elaboração de ferramentas de auxílio ao dimensionamento de vigas de betão armado sujeitas à torção com confinamento axial, tendo por base o modelo VATM modificado (Variable Angle Truss Model). Esta parte visa complementar um anterior estudo realizado pela autora onde o referido modelo foi validado para o tipo de vigas em estudo. As referidas ferramentas, designadamente ábacos de dimensionamento e um pequeno aplicativo computacional, possibilitam obter de forma simples o valor efetivo da resistência de uma viga de betão armado à torção confinada axialmente. As ferramentas foram desenvolvidas a partir da realização de numerosas simulações tendo por base diversas variáveis de estudo bem como os resultados de análises de correlação não lineares multivariável. A segunda parte do trabalho consiste em modelar o comportamento global de vigas de betão estrutural sujeitas, simultaneamente, à torção e a um estado de tensão axial uniforme. São estudadas as seguintes situações: vigas sujeitas a um esforço axial externo centrado de compressão ou tração (constante), vigas confinadas axialmente e vigas com pré-esforço longitudinal centrado aderente e não aderente. Para tal, o modelo GSVATM (Generalized Softened Variable Angle Truss Model) é modificado no sentido de incorporar, para cada situação analisada, a interação resultante de esforços “torção + força axial longitudinal”. Os resultados do modelo proposto são validados mediante análises comparativas com resultados numéricos (análises não lineares com o método dos elementos finitos) e experimentais encontrados na literatura. Com o intuito de entender, para as várias situações estudadas, a influência do estado axial de tensão no comportamento à torção de uma viga, são também realizadas várias análises paramétricas.	pt_PT
dc.description.abstract	The present work is composed of two parts, in which analytical studies are performed on structural concrete beams, with rectangular cross-section, subjected to torsion combined with an uniform axial stress state. The main objective of the first part of this work is to propose tools for the design of reinforced concrete beams under torsion and axial confinement. For this, the modified VATM (Variable Angle Truss Model) is used. This part of the work aims to complement a previous study carried out by the author, in which the referred theoretical model was validated for the type of beams being studied. The proposed tools, design abacus and a computational tool, allow to compute easily the effective torsional strength of a reinforced concrete beam axially confined. The tools were developed from several simulations based on various study variables and from the results of a nonlinear and multivariable correlation analysis. The second part of this work aims to model the global behaviour of structural concrete beams subjected to torsion combined with an uniform axial stress state. The following cases are studied: beams under an external and constant centered axial force (compression or tension), axially confined beams and beams with longitudinal and centered prestress (adherent and non-adherent). For this, the GSVATM (Generalized Softened Variable Angle Truss Model) is modified in order to incorporate, for each case, the resulting interaction forces, "torsion + axial force". The results of the proposed model are validated with comparative analysis based on numerical results (nonlinear analysis with finite element method) and experimental results found in the literature. In order to understand, for each studied case, the influence of the uniform axial stress state on the torsional behaviour of the beam, several parametric analyzes are also performed.	pt_PT
dc.identifier.tid	101439229
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10400.6/4824
dc.language.iso	por	pt_PT
dc.subject	Viga de Betão - Torção Combinada	pt_PT
dc.subject	Betão Armado - Resistência	pt_PT
dc.subject	Vidas de Betão armado - Confinamento Axial	pt_PT
dc.title	Generalização do VATM e do GSVATM para a modelação de vigas de betão estrutural sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme	pt_PT
dc.type	doctoral thesis
dspace.entity.type	Publication
person.familyName	Taborda
person.givenName	Cátia
person.identifier.ciencia-id	B614-5A09-14C4
person.identifier.orcid	0000-0001-7131-892X
person.identifier.scopus-author-id	56203855100
rcaap.rights	openAccess	pt_PT
rcaap.type	doctoralThesis	pt_PT
relation.isAuthorOfPublication	2497e377-2f32-4f57-912a-a8cd35666aba
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery	2497e377-2f32-4f57-912a-a8cd35666aba
thesis.degree.name	Doutoramento em Engenharia Cívil	pt_PT