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Dissertação

Dynamic analysis of bridge girders subjected to moving loads. Numerical and analytical beam models considering warping effects EVALUATED

Detalhes: Os tabuleiros de pontes ferroviárias de via dupla são solicitados em torção por cargas significativas. No caso de se tratarem de vigas de parede fina a resposta estrutural deve ser alvo de especial cuidado nas várias fases de projecto, nomeadamente no que respeita ao efeito do empenamento das secções transversais. Na presente dissertação, são desenvolvidos um modelo numérico e um modelo analítico com vista à realização de análises dinâmicas de pontes de comboios de alta velocidade com tabuleiro contínuo e tendo em conta o efeito do empenamento das secções. As equações de equilíbrio acopladas de vigas de parede fina são deduzidas com base na teoria de Vlasov, aplicando-se para tal o princípio de Hamilton. Estas equações são resolvidas com recurso a uma análise modal, sendo as frequências próprias e os respectivos modos de vibração determinados através dos modelos desenvolvidos. Para efeitos de comparação desenvolve-se também um modelo em elementos finitos de casca com recurso a um software comercial. No modelo numérico o comportamento estrutural é descrito através de um elemento finito linear, ao qual se adiciona um grau de liberdade suplementar representativo da deformabilidade por empenamento. Apresentam-se as matrizes de massa e de rigidez elementares para secções transversais arbitrárias. O modelo analítico proposto permite resolver a forma homogénea das equações de equilíbrio de forma exacta. Apresentam-se expressões explícitas para a determinação dos modos de vibração. Os comboios são modelados como conjuntos de massas móveis excêntricas ao eixo do tabuleiro, sendo contabilizado o efeito inercial respectivo.
Keywords: vigas de parede fina, análise dinâmica, alta velocidade, empenamento, massas móveis, pontes.

Discussão: novembro 20, 2014, 17:0