Browsing by Author "Nogueiro, Pedro"
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- Calibration of model parameters for the cyclic response of end-plate beam-to-column steel-concrete composite jointsPublication . Nogueiro, Pedro; Silva, Luís Simões; Bento, Rita; Simões, RuiComposite joints, considering the composite action of steel and concrete, exhibit, in general, high strength and high ductility. As a consequence, the use of this type of joint has been increasing in many countries, especially in those that are located in earthquake-prone regions. In this paper, a hysteretic model with pinching is presented that is able to reproduce the cyclic response of steel and composite joints. Secondly, the computer implementation and adaptation of the model in a spring element within the computer code Seismosoft is described. The model is subsequently calibrated using a series of experimental test results for composite joints subjected to cyclic loading. Finally, typical parameters for the various joint configurations are proposed.
- Comportamento cíclico de ligações metálicasPublication . Nogueiro, PedroO interesse da investigação do comportamento de estruturas metálicas solicitadas a acções sísmicas é um tema actual constantemente lembrado por notícias que nos mostram a ocorrência frequente de sismos nas mais diversas regiões do mundo. Neste trabalho de doutoramento, descreve-se a execução de um programa experimental de ensaios de ligações metálicas à escala real, dividido em quatro séries totalizando um total de 13 ensaios, solicitados a acções cíclicas. Procurou-se com este programa de ensaios, conhecer e caracterizar o comportamento real das ligações ensaiadas. Paralelamente ao trabalho experimental, desenvolveu-se a implementação numérica de um modelo matemático, que permite simular o comportamento real das ligações metálicas. Este modelo foi incorporado num software de cálculo automático, para assim ser possível o estudo e análise da contribuição do comportamento real das ligações no comportamento global da estrutura. Os ensaios experimentais levados a cabo neste trabalho, a par dos ensaios experimentais desenvolvidos por outros autores, permitiram definir os parâmetros de calibração do modelo implementado. Por fim, e com base no trabalho desenvolvido, estudou-se a influência do comportamento real das ligações no desempenho sísmico de três estruturas metálicas solicitadas a acções sísmicas.
- Comportamento sísmico de ligações metálicas: influência na resposta dinâmica de estruturas metálicasPublication . Nogueiro, Pedro; Silva, Luís Simões; Bento, RitaTem-se verificado nas últimas décadas a ocorrência de grande actividade sísmica em diversas zonas do globo, causando inúmeros danos, quer materiais quer humanos. A competitividade da construção metálica e mista, nomeadamente nestas zonas, requer a apresentação e o estudo de soluções que demonstrem claramente o bom desempenho estrutural. Sabendo-se a importância das ligações no comportamento das estruturas metálicas e mistas, avalia-se a resposta sísmica de três estruturas metálicas, duas planas e uma tridimensional, a partir de análises não lineares. As estruturas estudadas consistem num primeiro pórtico bidimensional, mais baixo (2x5), um pórtico bidimensional, mais alto (2x5), e por fim um pórtico tridimensional (4x5x8), considerando sempre o comportamento histerético das ligações. Para dimensionar e avaliar o desempenho sísmico deste tipo de estruturas recorreu-se a dois procedimentos diferentes: análise estática não linear e análise dinâmica não linear. Os resultados obtidos por ambas as análises foram comparados, quer em termos de deslocamentos horizontais, quer em termos de deformações nas ligações.
- Evaluation of the ductility demand in partial strength steel structures in seismic areas using non-linear static analysisPublication . Nogueiro, Pedro; Bento, Rita; Silva, Luís SimõesThe performance of a structural system can be evaluated resorting to non-linear static analysis, also commonly referred to as Pushover Analysis, because of the nature of application of lateral loads while defining the capacity of the structure. This analysis involves the estimation of the structural strength and deformation demands and the comparison with the available capacities at desired performance levels. This paper aims at evaluating the seismic response of three steel structures using non-linear static analyses, based on the N2 method, adopted by Eurocode 8, the European seismic code. The results are compared with the ones evaluated by means of non-linear dynamic analyses. As a conclusion it can be ascertained that the non-linear static procedures are an alternative tool in seismic assessment and design, over just a force-based design. For structures that vibrate mainly in the fundamental mode, the pushover analysis applied in this work will provide good estimates of global, as well as local inelastic deformation demands.
- Experimental behaviour of standardised European end plate beam-to-column stel joints under arbitrary cyclic loadingPublication . Nogueiro, Pedro; Silva, Luís Simões; Bento, Rita; Simões, RuiThis work presents the results of the study of the six experimental tests of standardised end-plate beam-to-column steel joints under arbitrary cyclic loading. The experimental programme is divided into two groups, varying the column section size. Each group has the first monotonic test and two more cyclic tests with arbitrary loading. The results are presented in terms of M-Ø curves, main mechanical joint properties and same relevant illustrations are presented. Finally, some conclusions can be drawn.
- Influence of joint slippage on the cyclic response of steel framesPublication . Nogueiro, PedroSteel joints subjected to cyclic loading whereby the amplitude of the applied forces exceeds the yield strain of one or more of the relevant connection components usually exhibit degradation of its moment-rotation response that eventually leads to failure of the joint. Depending on the actual design of end-plate beam-to-column steel joints, the cyclic response may present slippage. It is the purpose of the present paper to (i) discuss the various hysteretic models available to model steel joints under cyclic loading; (ii) describe a numerical implementation of two such models, with and without slippage, and (iii) compare the cyclic response of two distinct joints (with and without slippage), and (iv) based on a selected test case, assess the influence of slippage on global behaviour of the structure.
- Influence of joint slippage on the seismic response of steel framesPublication . Nogueiro, Pedro; Silva, Luís Simões; Bento, RitaThe present paper presents an evaluation of the influence of joint slippage on the seismic response of steel frames. Using three alternative hysteretic joint models to simulate the connections of a representative low-rise steel frame, and a series of dynamic time-history analyses for a typical seismic record, it is found that slippage affects the response of the structure and should be allowed for in design.
- Influência do comportamento real das ligações em pórticos metálicos de travessas inclinadasPublication . Nogueiro, PedroO objectivo deste trabalho consiste em estudar a influência do comportamento real das ligações em pórticos de travessas inclinadas. Todo o trabalho desenvolvido assenta na elaboração de análises: (i) elástica de 1.ª ordem, (ii) linear de estabilidade (cargas críticas), (iii) elástica de 2.ª ordem, (iv) elasto-plástica de 1.ª ordem e (v) elasto-plástica de 2.ª ordem, aplicadas a pórticos metálicos de travessas inclinadas. A estratégia seguida baseia-se no estudo do comportamento de pórticos metálicos, simulando a rigidez das ligações, através de uma lei de comportamento bi-linear. A rigidez atribuída a cada uma das ligações é alterada ao longo de cada análise, consoante se trate de uma ligação rotulada, semi-rígida ou rígida. Aplicam-se todas as análises, depois de devidamente calibradas, a um pórtico base (PB), apresentando-se logo de seguida os resultados de um estudo paramétrico mais abrangente, quer em gama estrutural quer em estados limites considerados. Depois, comparam-se os resultados alcançados através de métodos aproximados com os resultados obtidos através do programa de cálculo automático LUSAS [1], na determinação de cargas críticas e na determinação dos esforços de 2.ª ordem, procurando aqui avaliar algumas considerações presentes no Eurocódigo 3 (EC3) [2], relativamente aos intervalos que obrigam à consideração, ou não, dos efeitos de 2.ª ordem. Por último, apresenta-se a validação da análise dinâmica, finalizando o trabalho com as conclusões finais e os desenvolvimentos futuros.
- Modelações de ligações na análise sísmica de pórticos metálicosPublication . Mota, Laertes; Rebelo, Carlos; Silva, Luís Simões; Nogueiro, Pedro; Lima, LucianoNeste artigo é avaliada a influência da modelação das ligações estruturais viga-pilar no comportamento sísmico de pórticos metálicos sem contraventamentos a partir de análises dinâmicas não-lineares. Inicialmente estuda-se a influência do comportamento histerético global da ligação, comparando com o comportamento elasto-plástico. Numa segunda fase estudase a influência da distorção da alma do pilar ao corte no desempenho estrutural. Pode-se concluir que a partir da análise do comportamento individual das diversas componentes se pode deduzir o comportamento histerético da ligação. Esta conclusão abre caminho à generalização do método das componentes na previsão do comportamento cíclico das ligações.
- Numerical implementation and calibration of a hysteretic model with pinching for the cycling response of steel jointsPublication . Nogueiro, Pedro; Silva, Luís Simões; Bento, Rita; Simões, RuiIn this paper, a hysteretic model with pinching is presented that is able to reproduce realistically the cyclic response of generic steel joints. Secondly, the computer implementation and adaptation of the model in a spring element within the computer code SeismoStruct is described. The model is subsequently calibrated using a series of experimental test results for steel joints subjected to cyclic loading. Finally, typical parameters for the various joint configurations are proposed.