Registro fonte: Análise mecanística de um pavimento de concreto utilizando elementos finitos

Análise mecanística de um pavimento de concreto utilizando elementos finitos

Rigid pavements are basically large concrete slabs, joined by transfer bars and expansion joints, and are often used in situations where there is high flow, such as on Rodovia dos Bandeirantes (SP), via Anchieta (SP) and the BR 285. Although this is a highly durable solution on highways, it is known...

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Autor principal:	Maia, Lorena Fujita Ribeiro
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:	Concreto Pavimentos Engenharia civil Concrete Pavements Civil engineering CNPQ::ENGENHARIAS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30786
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id	riut-1-30786
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spelling	riut-1-307862023-03-10T06:07:25Z Análise mecanística de um pavimento de concreto utilizando elementos finitos Mechanistic analysis of a concrete floor using finite elements Maia, Lorena Fujita Ribeiro Gidrão, Gustavo de Miranda Saleme Gidrão, Gustavo de Miranda Saleme Martins, Diego de Oliveira Bosse, Rúbia Mara Concreto Pavimentos Engenharia civil Concrete Pavements Civil engineering CNPQ::ENGENHARIAS Rigid pavements are basically large concrete slabs, joined by transfer bars and expansion joints, and are often used in situations where there is high flow, such as on Rodovia dos Bandeirantes (SP), via Anchieta (SP) and the BR 285. Although this is a highly durable solution on highways, it is known that it is not advantageous in the specific case of airport Runways, as the expansion joints cause discomfort in the running and landing processes. However, for quasi-static load regimes, this solution is widely used, as is the case of hangars and airport aprons, where aircraft are parked for long periods at pre-established points. In these cases, rigid pavements have greater durability compared to asphalt pavements. Therefore, the present work performs the computational mechanical modeling of rigid concrete pavements using the commercial finite element software Abaqus CAE. The load regime will be static, similar to the situation of a concrete pavement applied by an aircraft parked in a courtyard or in a hangar. At the beginning, a numerical simulation of the pavement is carried out considering the linear elastic materials (i.e., obeying Hooke's law). Subsequently, the Concrete Damage Plasticity model, implemented in ABAQUS, will be used to describe the non-linear behavior of concrete. This model will represent the two material failure mechanisms, i.e.: tension by crack opening and compression by crushing. Apply alternative materials, such as ultra-high-performance fiber reinforced concrete (UHPFRC). After this modeling, finally, the possible points of damage to the pavement are identified, which makes it possible to increase the structural safety of this type of component so expensive at airports. Os pavimentos rígidos são basicamente grandes placas de concreto, unidas por barras de transferência e juntas por dilatação, sendo frequentemente empregados em situações em que se observa alto fluxo, como por exemplo a Rodovia dos Bandeirantes (SP), via Anchieta (SP) e a BR 285. Embora esta seja uma solução altamente durável em rodovias, sabe-se que ela não é vantajosa no caso específico de pistas de corrida (Runways) de aeroportos, pois as juntas de dilatação causam desconforto nos processos de corrida e aterrissagem. No entanto, para regimes de cargas quase estáticas, observa-se a ampla utilização desta solução, como é o caso de hangares e pátios de aeroportos, onde as aeronaves ficam por longos períodos estacionadas em pontos pré-estabelecidos. Nestes casos, os pavimentos rígidos apresentam maior durabilidade em comparação aos pavimentos asfálticos. Portanto, o presente trabalho realiza a modelagem mecânica computacional de pavimentos rígidos de concreto utilizando o software de elementos finitos comerciais Abaqus CAE. O regime de carga será o estático, similar à situação de um pavimento de concreto solicitado por uma aeronave estacionada em um pátio ou em um hangar. No início, realiza-se a simulação numérica do pavimento considerando os materiais elásticos lineares (i.e., obedecendo a lei de Hooke). Posteriormente, o modelo de Concrete Damage Plasticity, implementado no ABAQUS, será utilizado para descrever o comportamento não linear do concreto. Este modelo representará os dois mecanismos de falha do material, i.e.: tração por abertura de fissuras e compressão por esmagamento.Aplicar materiais alternativos, como por exemplo o concreto de ultra-alto desempenho reforçado por fibras (UHPFRC). Após esta modelagem, por fim, são identificados os possíveis pontos de danificação do pavimento, o que possibilita o aumento da segurança estrutural deste tipo de componente tão caro aos aeroportos. 2023-03-09T11:07:12Z 2023-03-09T11:07:12Z 2022-12-15 bachelorThesis MAIA, Lorena Fujita Ribeiro. Análise mecanística de um pavimento de concreto utilizando elementos finitos. 2022. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30786 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Guarapuava Brasil Engenharia Civil UTFPR
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Análise mecanística de um pavimento de concreto utilizando elementos finitos

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