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Publicação
Modelação não linear de estruturas metálicas e mistas em situação de incêndio no software OpenSees
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| 12.55 MB | Adobe PDF |
Orientador(es)
Resumo(s)
Os incêndios em edifícios representam um fenómeno que pode ter consequências
devastadoras quando não controlado, não só em termos de perdas de vidas humanas, como
em termos económicos.
No passado, a ocorrência de incêndios de grandes dimensões mostrou os efeitos do
fogo descontrolado nos edifícios, assim como a ineficiência dos meios de segurança ativa
ao fogo. Nas últimas duas décadas, estas questões motivaram o estudo e compreensão da
ação dos incêndios nas estruturas dos edifícios.
Neste trabalho estuda-se a modelação da ação do fogo em estruturas metálicas e mistas,
com o objetivo de contribuir para a sua melhor caracterização.
A presente tese foca-se na validação e compreensão da implementação de análises
termo-mecânicas a estruturas mistas no software de elementos finitos OpenSees (Open
System for Earthquake Engineering Simulation), contribuindo assim para futuros estudos, não só de análises de estruturas mistas sujeitas a incêndio, mas também de análises de estruturas mistas sujeitas a eventos consecutivos, como sismo seguido de incêndio.
Neste trabalho é feita uma breve descrição do fenómeno fogo, assim como dos processos
inerentes à dinâmica de um incêndio que constituem uma fonte de incerteza para a
modelação de cenários de incêndio num edifício. Posto isto, são abordados alguns modelos de incêndios presentes nos Eurocódigos, assim como o recente modelo de fogos móveis(“Travelling fires”).
São realizados exemplos de aplicação no software e dois casos de estudo. O primeiro
consiste na modelação de dois ensaios ao fogo realizados na Alemanha em 1986 em
estruturas metálicas à escala 1/4. O segundo consiste na modelação de um ensaio ao
fogo a uma viga de betão armado simplesmente apoiada, realizado no Instituto Superior
Técnico em 2010. Os modelos numéricos desenvolvidos no OpenSees contabilizam as
não linearidades físicas e geométricas, com elementos finitos de plasticidade distribuída
e com uma formulação baseada em deslocamentos. Os resultados numéricos são então comparados com os experimentais, de modo a validar as análises termo-mecânicas no
OpenSees.
Descrição
Palavras-chave
Análise termo-mecânica Análise não-linear Fogo Incêndio OpenSees