Disciplina Curricular
Análise de Estruturas II AE-II
Mestrado Integrado em Engenharia Civil - MEC 2016
Contextos
Grupo: MEC 2016 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Estruturas
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
São três os objectivos centrais de Análise de Estruturas II: Recapitular de forma integrada os modelos de análise estrutural; Proporcionar formação básica sobre o método dos elementos finitos e aplicá-lo à análise linear de estruturas; Fundamentar e desenvolver a capacidade de interpretação e verificação dos resultados da modelação numérica. A primeira parte do programa combina a definição de cada modelo estrutural à sua solução pelo método dos elementos finitos. É introduzida a utilização de programas comerciais e utiliza-se as soluções obtidas para apoiar a interpretação física dos diferentes modelos estruturais. A segunda parte do programa visa fundamentar a definição e a caracterização dos elementos finitos desenvolvidos para cada tipo de modelo estrutural. A utilização de programas é agora orientada para a verificação da consistência das soluções com as hipóteses básicas do método dos elementos finitos, para apoiar a identificação de erros nos dados e a decisão sobre a adequabilidade da aproximação das soluções obtidas.
Programa
Parte 1: Definição dos modelos estruturais e solução pelo método dos elementos finitos 1.1 Modelo elástico-linear tridimensional: campos de forças e de deslocamentos; campos de tensão e de deformação; condições de compatibilidade no domínio e na fronteira; relações de elasticidade; condições de equilíbrio no domínio e na fronteira. 1.2 Conceitos fundamentais do modelo de deslocamento do método dos elementos finitos: decomposição do domínio; aproximação dos deslocamentos; definição de soluções compatíveis; introdução à utilização de um programa de elementos finitos; definição de dados e interpretação de resultados. 1.3 Modelos de laje: hipóteses dos modelos de laje espessa e de laje fina; definição das variáveis e das equações por particularização do modelo tridimensional; análise de lajes pelo método dos elementos finitos: definição dos dados e interpretação e refinamento das soluções. 1.4 Modelos bidimensionais: hipóteses para estados planos de tensão e de deformação; definição das variáveis e das equações por particularização do modelo tridimensional; aplicação e interpretação dos resultados obtidos pelo método dos elementos finitos. Parte 2: Formulação e aplicação do método dos elementos finitos 2.1 Elemento de barra: definição das variáveis e das equações por particularização do modelo bidimensional; aproximação da solução usando funções de interpolação lineares; definição e interpretação das equações de equilíbrio elementar e global; análise da solução obtida; convergência da solução com refinamentos h e p. 2.2 Elementos para estados plano de tensão e de deformação: elementos triangulares lineares; elementos triangulares e quadrangulares de grau superior; elementos isoparamétricos; cálculo numérico das matrizes elementares; análise da solução e convergência; aplicação de elementos planos na solução de problemas axi-simétricos. 2.3 Elementos tridimensionais: elementos tetraédricos e hexaédricos; generalização dos procedimentos de cálculo; utilização de elementos tridimensionais para verificação das hipóteses dos modelos para lajes e viga e dos modelos para estados planos e barras. 2.4. Elementos de laje e de viga com deformação por corte: definição da teoria de vigas de Timoshenko por particularização da teoria de lajes espessas de Reissner-Mindlin; condições de continuidade; elementos de viga espessa e de laje espessa; retenção por corte; aproximações incompatíveis; elementos de casca espessa. 2.5. Elementos de laje e de viga sem deformação por corte: teoria de vigas de Euler-Bernoulli e de lajes de Kirchhoff-Love; condições de continuidade; elementos de viga e de pórtico; elementos de laje compatíveis e incompatíveis.
Metodologia de avaliação
A avaliação é por trabalho prático e exame final ou apenas por exame final. A nota mínima é 9.5 valores. Em cada prova escrita é permitida a consulta apenas do formulário fornecido. É obrigatória uma prova oral para poder obter uma classificação final superior a 16 valores. O corpo docente da disciplina pode condicionar a aprovação à realização de uma prova oral.