Dissertação

{pt_PT=Comportamento sísmico de pórticos bidimensionais em perfis pultrudidos de GFRP} {} EVALUATED

{pt=A presente dissertação teve como objetivo o estudo experimental e numérico do comportamento estrutural de um pórtico bidimensional, com um piso, constituído por quatro perfis pultrudidos, em polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP), com seção transversal em “I”. Foram estudados dois sistemas de ligação viga-coluna: não reforçado – constituído por duas cantoneiras em aço inoxidável; e reforçado – com 8 varões em aço inoxidável a unir as cantoneiras aos banzos da coluna. O reforço da ligação teve como intuito promover a ductilidade ao nível das ligações viga-coluna, limitando o dano no material GFRP. Inicialmente, ensaiaram-se estes pórticos para um carregamento monotónico, tendo-se avaliado valores de resistência, rigidez, modos de rotura e ductilidade. Mais tarde, os pórticos foram ensaiados para um carregamento cíclico, determinando-se a capacidade de dissipação de energia para ambas as tipologias de ligação. Os ensaios foram simulados com recurso a modelos de elementos finitos com uma complexidade de modelação relativamente reduzida, no software SAP2000. Estes modelos apresentaram uma concordância satisfatória com os resultados experimentais, sobretudo para a fase inicial da resposta. Ambas as análises, experimental e numérica, mostraram que o sistema de ligação reforçado introduz melhorias significativas no comportamento mecânico do pórtico, em termos de resistência e ductilidade. Contudo, verificou-se que as melhorias em termos da capacidade de dissipação de energia do pórtico não foram significativas e que a introdução dos parafusos face-a-face praticamente não influenciou a rigidez global do pórtico., en=The present dissertation aimed to study, experimentally and numerically, the structural behavior of a plane frame structure with a single storey composed by four pultruded glass-fiber reinforced polymer (GFRP) profiles, with I-section. Two beam-to-column bolted connection systems were analyzed: non-reinforced – comprising two stainless steel cleats; and reinforced – with 8 stainless steel threaded rods connecting the stainless steel cleats to the column’s back flange. The reinforcement of the connection aimed at promoting ductility at the beam-to-column connections’ level, limiting the damage in the GFRP material. Two monotonic tests were performed per frame type, in order to evaluate their strength, stiffness, failure modes and ductility. Later, a cyclic test was performed per frame type, in order to evaluate their cyclic response, determining their energy dissipation capability. The experiments were simulated with finite element models with a relatively low modelling complexity, using the SAP2000 software. Such models presented a satisfactory agreement with the experimental results, particularly for the initial stages of the response. Both analyses, experimental and numerical, showed that the reinforced connection system has a remarkable effect on the frames’ structural behavior, providing significant improvements in terms of their strength and ductility. Nevertheless, the improvements observed in the frames’ energy dissipation capability were not significant, and it was found that the introduction of face-to-face bolts had a low influence on the frame’s overall stiffness.}
{pt=Perfis pultrudidos de GFRP, Ligação viga-coluna aparafusada em aço, Pórticos bidimensionais, Comportamento monotónico/cíclico, Ensaios experimentais, Modelação numérica., en=Beam-to-column bolted connections, Plane frames; Monotonic/cyclic behaviour, Experimental tests, Numerical analysis, Stainless steel.}

Julho 2, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

José Manuel Cabecinhas de Almeida Gonilha

CERIS - Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability

Investigador Pos-Doutoramento

ORIENTADOR

João Pedro Ramôa Ribeiro Correia

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático