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Tipo: Dissertação
Título: Simulação numérica não-linear do comportamento estrutural de edificações históricas em alvenaria
Autor(es): Paulo, Renan Nogueira
Orientador: Lima, Jerfson Moura
Coorientador: Mesquita, Esequiel Fernandes Teixeira
Palavras-chave em português: análise não linear;patrimônio histórico;alvenaria;Método dos Elementos Finitos;Concrete Damage Plasticity
Palavras-chave em inglês: nonlinear analysis;historic heritage;masonry;Finite Element Method;Concrete Damage Plasticity
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Data do documento: 2025
Citação: PAULO, Renan Nogueira. Simulação numérica não-linear do comportamento estrutural de edificações históricas em alvenaria. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Russas, 2025.
Resumo: As edificações históricas em alvenaria constituem parte fundamental do patrimônio arquitetônico mundial, exigindo abordagens específicas para sua preservação, dada a complexidade de seu comportamento estrutural. A alvenaria é um material heterogêneo, anisotrópico e não linear, cuja resposta mecânica é governada principalmente pela abertura de fissuras e degradação nas interfaces entre seus componentes. Diante disso, este estudo tem como objetivo modelar numericamente o comportamento estrutural não linear de edificações históricas em alvenaria, utilizando o modelo constitutivo Concrete Damage Plasticity (CDP) no software ABAQUS®, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF). Inicialmente, realizou-se a calibração do modelo CDP em estado plano de tensões com base em dados experimentais da literatura, identificando-se o ângulo de dilatância de 30° como o mais representativo para esse tipo de estrutura. Essa calibração foi então aplicada à modelagem da Torre degli Sciri, situada no centro histórico de Perúgia (Itália), cuja caracterização dinâmica foi obtida por meio de análise operacional modal com uso de acelerômetros realizada em parceria com a Universidade de Perúgia. O modelo numérico foi calibrado com base na correspondência entre os modos de vibração simulados e os experimentais, permitindo a identificação dos sete primeiros modos da torre. Os resultados obtidos para a torre foram satisfatórios, indicando que o modelo CDP é uma boa alternativa para representar o comportamento estrutural de edificações históricas em alvenaria.
Abstract: Historic masonry buildings constitute a significant part of the world’s architectural heritage and require specialized preservation approaches due to the complexity of their structural behavior. Masonry is a heterogeneous, anisotropic, and nonlinear material, whose mechanical response is predominantly influenced by crack formation and degradation at the interfaces between its constituents. This study aims to numerically investigate the nonlinear structural behavior of historic masonry structures using the Concrete Damage Plasticity (CDP) constitutive model implemented in ABAQUS®, based on the Finite Element Method (FEM). Initially, the CDP model was calibrated under plane stress conditions using experimental data from the literature. A dilation angle of 30° was identified as the most suitable for this type of structure. The calibrated model was then applied to the numerical simulation of the Torre degli Sciri, located in the historic center of Perugia, Italy. The dynamic properties of the tower were characterized through operational modal analysis using accelerometers, in collaboration with the University of Perugia. The numerical model was validated by comparing simulated and experimental vibration modes, successfully identifying the tower’s first seven modal shapes. The results were satisfactory and demonstrate that the CDP model is a reliable and effective approach for representing the nonlinear behavior of historic masonry buildings.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81605
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0002-3957-2869
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/6159219802464348
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:PPGEC - Campus de Russas - Dissertações defendidas na UFC

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