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Jul 21, 2021
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Oct 2, 2021
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Oct 23, 2021
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Resumo

O presente artigo apresenta um estudo estatístico e de sensibilidade de um pavimento de concreto submetido a um gradiente térmico em regime transiente. Dois modelos em 3D, um determinístico e outro probabilístico, são implementados no software ANSYS APDL, cuja base é o método dos elementos finitos, considerando-se a simetria geométrica e de carregamento termomecânico. O pavimento de concreto é composto por uma placa de concreto apoiada em uma base de concreto rolado e essa sob uma sub-base de poliuretano. Os elementos hexagonais Solid70 e Solid185 são utilizados na modelagem do pavimento, possuem respectivamente um grau de liberdade térmico e três graus de liberdade mecânicos por nó e um total de 8 nós. Incertezas na geometria e nas propriedades termomecânicas dos materiais constituintes do pavimento são inseridas nos modelos implementados utilizando a simulação de Monte Carlo, associada a amostragem por hipercubo latino. A análise de sensibilidade das variáveis de projeto também é realizada utilizando o coeficiente de correlação de Spearman. A distribuição das temperaturas sofridas pela placa de concreto utilizando o modelo determinístico foi comparada e validada de acordo com a literatura. O modelo probabilístico proposto permite demonstrar, de forma estatística, como as incertezas afetam as temperaturas e os valores máximos e mínimos para os deslocamentos verticais na placa de concreto. A análise de sensibilidade permitiu constatar a baixa significância da sub-base nas respostas mecânicas do pavimento. O modelo probabilístico também permite a obtenção das estatísticas e funções de distribuição acumulada de probabilidade das variáveis de saída da placa de concreto, que podem ser utilizadas no seu projeto.

Palavras-chave

Pavimento de concrete MEF probabilístico Monte Carlo Rank Correlation Coefficient

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Como Citar
Faria, A. W., & Rocha , F. M. . (2021). Análise termomecânica e probabilística de um pavimento de concreto em regime transiente modelado via método dos elementos finitos. xatas ∓ ngenharias, 11(33), 1–18. https://doi.org/10.25242/885X113320212352
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Referências

  1. ALTABEY, W. A.; NOORI, M.; WANG, L. Using ANSYS for finite element analysis, Volume II: dynamic, probabilistic design and heat transfer analysis. New York: Momentum Press, 2018.
  2. AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHTO. Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide: A Manual of Practice. Washington, DC: American Association of State Highway and Transportation Officials, Second Edition, 2015.
  3. BALBO, J. T.; SEVERI, A. A.; RODOLFO, M. P.; PEREIRA, D. S. Pesquisa dos efeitos do clima sobre pavimentos de concreto: instrumentação da pista experimental na USP. Panorama Nacional da Pesquisa em Transportes. In: ANPET, XIV, Gramado, 2000. Anais do XIV Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. Rio de Janeiro: Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, 2000, v. 1, p. 533-538.
  4. BANDEIRA, A. A.; RAIA, F. & NETO, M. M. Estudo numérico e experimental de um pavimento submetido a diferenciais térmicos concrolados. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 51, 2009, Anais dos CBC 2009. Curitiba: Associação Brasileira de Cimento Portland, 2009, p. 1-12. Disponível em: <https://www.ipen.br/biblioteca/2009/eventos/14639.pdf>. Acesso em: 15 de março de 2021.
  5. BANERJEE, D. K. An analytical approach for estimating uncertainty in measured temperatures of concrete slab during fire. Fire Safety Journal, v. 82, p. 30-36, 2016. doi.org/10.1016/j.firesaf.2016.03.005
  6. BECK, A. T. Confiabilidade e segurança das estruturas. Rio de Janeiro: Elsevier, 2019.
  7. CAMPOS, P. J. T.; KOROISHI, E. H; FARIA, A. W. SHM de sistemas estruturais usando transformadas de wavelet. Pespectivas Online: Exatas & Engenharias, v. 11, n. 32, p. 1-18. DOI: https://doi.org/10.25242/885X113220212286
  8. FREY, H. C.; MOKHTARI, A. FREY, H. C.; MOKHTARI, A.; DANISH, T. Evaluation of Selected Sensitivity Analysis Methods Based Upon Applications to Two Food Safety Process Risk Models, Office of Risk Assessment and Cost-Benefit Analysis: relatório técnico. Washington, DC: U. S. Department of Agriculture, 2003.
  9. FREY, H. C.; MOKHTARI, A.; ZHENG, J. Recommended Practice Regarding Selection, Application, and Interpretation of Sensitivity Analysis Methods Applied to Food Safety Process Risk Models. Office of Risk Assessment and Cost-Benefit Analysis: relatório técnico. Washington, DC: U. S. Department of Agriculture, 2004.
  10. FREY, H. C.; PATIL, S. R. Identification and Review of Sensitivity Analysis Methods. Risk Analysis, v. 22, n. 3, p. 553-578, 2002. Doi: 10.1111/0272-4332.00039
  11. LYTTON, R.L.; ZOLLINGER, D. G. Modeling Reliability in Pavements. In: Transportation Research Board, 72, 1993, Washington. TRB 72nd annual meeting. Washington: Transportation Research Board, 1993.
  12. MAITRA, S. R.; REDDY, K. S.; RAMACHANDRA, L. S. Estimation of Critical Stress in Jointed Concrete Pavement. Procedia - Social and Behavioral Sciences, v. 104, p. 208 – 217, 2013. doi.org/10.1016/j.sbspro.2013.11.113
  13. MARTINEZ, U. B. Uma contribuição ao estudo do comportamento termomecânico dos pavimentos de concreto em pátios de aeronaves. 2018. 118 p. Dissertação (Mestrado) - Univesidade Federal do Espirito Santo, 2018.
  14. MEDINA, J.; MOTTA, L. M. G. Mecânica dos pavimentos. 3a edição. Rio de Janeiro: Interciência, 2015.
  15. MONTGOMERY, D. C.; RUNGER, G. C.; HUBELE, N. P. Estatística aplicada à engenharia. 2°edição. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
  16. PAPADOPOULOS, V.; GIOVANIS, D. G. Stochastic finite element methods: an introduction. Athens: Springer, 2018.
  17. RAIA, F.; BANDEIRA, A. A.; NETO, M. M.; MELLO JR., A. G.; PAPPALARDO JR., A. Sobre o empenamento térmico de estruturas rígidas. In: National Congresso of Mechanical Engineering, VI, 2010, Campina Grande. Anais do Congresso Nacional de Engenharia Mecânica. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas, 2010. Disponível em: < https://www.abcm.org.br/anais/conem/2010/PDF/CON10-1394.pdf >. Acesso em: 04 de março de 2021.
  18. RAMOS, A.P.; LIMA, J.P.S.; REAL, M.V. A probabilistic analisys of the forces in the piles of a container terminal wharf under ship berthing actions. Perspectivas Online: Exatas & Engenharias, v. 8, n. 20, p. 78-88, 2018. DOI: https://doi.org/10.25242/885X82020181308
  19. REDDY, J.N. Mechanics of laminated composite plates and shells: theory and analysis. 2°Edição. Boca Raton: CRC Press, 2003.
  20. RIBEIRO, S. C. S.; CARDOSO, E. L. Estudo do Acoplamento Termo-Mecânico no Processo de Fusão Seletiva a Laser. In: Simpósio de Métodos Numéricos em Engenharia, 2, Curitiba. Anais do II SMNE. Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional , São Carlos, pp. 267-273, 2017.
  21. SANTOS, S. B. Fenômeno térmico do concreto: fundamentos e aplicações práticas. Rio de Janeiro: Interciência, 2019.
  22. SEVERI, A. A. Estudo dos gradientes térmicos em pavimentos de concreto de cimento Portland no ambiente tropical. 2002. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2002.
  23. SHIN, K. Y.; KIM, S. B.; KIM, J. H.; CHUNG, M.; JUNG, P. S. Thermo-physical properties and transiente heat transfer of concrete et elevated temperatures. Nuclear Enginnering and Design, v. 212, 1-3, p. 233-241, 2002. doi.org/10.1016/S0029-5493(01)00487-3
  24. WU, Z.; YANG, X.; SUN, X. Application of Monte Carlo filtering method inregional sensitivity analysis of AASHTOWare Pavement ME design. Journal of Traffic and Transportation Engineering, v. 4, n. 2, p. 185-197, 2017. doi.org/10.1016/j.jtte.2017.03.006