Dissertação

{pt_PT=Comportamento de estruturas de aço sob a ação de explosões. Conceção de dissipadores de energia} {} EVALUATED

{pt=A atividade terrorista nas sociedades pode ser exteriorizada de muitas formas, sendo a utilização de engenhos explosivos um dos meios de ataque mais empregue sobre populações e infraestruturas. A Engenharia Civil pretende preparar as estruturas para resistir aos efeitos das mais diversas ações, nos quais se incluem os efeitos de explosões provenientes de atividades terroristas. O presente estudo tem como objetivo avaliar o comportamento das estruturas de aço sob a ação de explosões e nomeadamente conceber um sistema de dissipação de energia simples, eficiente e económico, com elevada capacidade de absorção da energia proveniente de uma explosão. Este sistema de dissipação pretende minimizar a quantidade de energia que a estrutura portante tem de suportar. Os sistemas de dissipação investigados na ligação do sistema de revestimento à estrutura portante têm por base perfis de aço comerciais, permitindo uma dissipação de energia através da plastificação do material, tirando partido do acréscimo de resistência que o aço evidência quando submetido a elevadas taxas de deformação. O desenvolvimento destes sistemas e a avaliação do seu comportamento foi elaborado utilizando a modelação numérica no software LS-DYNA, preconizando-se um conjunto de ensaios que permitam confirmar os resultados obtidos. O conceito de dissipação de energia foi registado em todos os dissipadores estudados, concluindo-se que o momento de inércia é o parâmetro principal na primeira fase da ação, sendo a taxa de deformação disponível importante na segunda fase da ação, em que se pretende dispor de uma capacidade de dissipação progressiva de energia por plastificação gradual do dissipador., en=The terrorist action in the society has many vectors, being the explosive devices one of the most used means of attack on the population and critical infrastructures. Civil engineering has the responsibility of providing a structure to withstand a wide range of effects, including the effects of explosions from terrorist activities. When a steel structure is subject to the effects of an explosion, the columns are the most vulnerable structural element. This study presents the behavior of steel structures under explosive actions and the design of a simple, efficient and economical energy dissipation device with high energy absorption capacity, which aims to minimize the amount of energy impacting on the main structure. The dissipation devices connect the coating system to the main structure and are based on commercial steel profiles. They allow energy dissipation through material plastification and profit from steel resistance increase for high strain rates. The development of these devices was supported by numerical modeling of their behavior during the blast load propagation using the LS-DYNA software. The concept of energy dissipation was observed throughout the study of the dissipation system. It was possible to conclude that the main parameter in the first phase of action is the device inertia, and the strain rate sensitivity is the main parameter in the second phase, allied to a continuous dissipation of energy by rotation at the plastic hinges.}
{pt=Ação de explosão, Dissipador energia, Coluna metálica, Eficiência dissipadores, Absorção de energia, en=Explosion Action, Energy dissipation, Steel Column, Dissipation efficiency, Absorption of energy}

Novembro 9, 2018, 14:30

Orientação

ORIENTADOR

José Joaquim Costa Branco de Oliveira Pedro

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Gabriel de Jesus Gomes

Academia Militar

Major de Engenharia