ESTUDO DO EQUILÍBRIO E ESTABILIDADE ELÁSTICA DE ARCOS ESBELTOS COM RESTRIÇÕES DE CONTATO

Abstract

As construções subterrâneas, como os elementos de fundações, túneis e tubulações enterradas, são normalmente suportadas pelo meio, no caso solo ou rocha, ou usadas para suportar a carga que vem do próprio meio. O material que compõe o solo ou rocha, em muitas situações, é incapaz de reagir às solicitações de tração, e assim a estrutura, durante o processo de carregamento e deformação, pode perder o contato com o meio circunvizinho, caracterizando um problema de contato unilateral. O presente trabalho apresenta uma metodologia numérica para a análise de arcos com restrições unilaterais de contato impostas por bases elásticas considerando a não linearidade geométrica da estrutura. A solução do problema não linear envolve, portanto, tanto o campo de deslocamentos quanto a extensão e a posição das regiões de contato entre o solo e a estrutura. A abordagem numérica proposta apresenta como principais características: o emprego do método dos elementos finitos para aproximar o comportamento do sistema de suporte (estrutura-base elástica); e o emprego de modelos discreto e contínuo de Winkler para representar as bases elásticas. Três exemplos numéricos envolvendo arcos são analisados e comparados com resultados presentes na literatura com o intuito de averiguar a eficiência das metodologias propostas para solução do problema de contato. Ao final do trabalho, algumas conclusões e observações referentes aos resultados obtidos são estabelecidas.