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Título: Uma contribuição ao estudo do comportamento termomecânico dos pavimentos de concreto em pátios de aeronaves.
Autor(es): Martinez, Uliane Bortoloti
Orientador: Gama, João Luiz Calmon Nogueira da
Data do documento: 23-Ago-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: As tensões devidas a gradientes térmicos representam uma parcela significativa em relação às tensões totais em pavimentos de concreto de cimento Portland nos pátios de aeronaves em aeroportos. Dada a importância do assunto, várias pesquisas foram realizadas com o intuito de verificar a influência climática no empenamento térmico de pavimentos de concreto. Esse trabalho tem como objetivo realizar uma ampla abordagem acerca do comportamento termomecânico dos pavimentos de concreto em pátios de aeroportos expostos ao tráfego de aeronaves e ações ambientais. Foram comparados os diferenciais térmicos e tensões no pavimento das cinco regiões brasileiras representadas pelas capitais Brasília, Manaus, Porto Alegre, São Paulo e Teresina, levando em consideração a temperatura ambiente, radiação solar e o agregado graúdo mais utilizado em cada região. Análises paramétricas também foram realizadas de forma a verificar a influência de cada parâmetro nos diferenciais térmicos e nas tensões do pavimento. As simulações térmicas com o modelo numérico foram realizadas através do software ANSYS®/Multiphysic (Versão 15.0) e a simulação estrutural através do software EverFE (versão 2.23). O método dos elementos finitos foi utilizado para avaliar os diferenciais térmicos, os deslocamentos e tensões resultantes das diferentes condições de contorno e solicitações impostas ao pavimento. Os resultados indicam que as condições climáticas exercem grande influência na distribuição de temperatura no pavimento: os maiores gradientes térmicos são positivos e não lineares, as maiores tensões são encontradas no fundo do pavimento devido à combinação do carregamento térmico e mecânico. Outro fator de grande relevância encontrado é o tipo de agregado graúdo utilizado no traço do concreto, o qual influencia nas propriedades termomecânicas do material e, por consequência, nos valores dos gradientes térmicos e tensões.
Thermal stresses due to thermal gradients represent a significant parcel of the total stresses in Portland cement concrete pavements in airport aprons. By the noteworthiness of this theme, many researches have been done with the aim to verify the climate influence on the thermal curling of concrete pavements. The main objective of this research is to do a broad approach of the thermomechanical behavior of concrete pavements of airport aprons due to the aircrafts traffic and ambient conditions. There were compared the thermals differentials and stresses on the pavement of five Brazilian’s regions represented for its capitals Brasília, Manaus, Porto Alegre, São Paulo e Teresina. There were taken into consideration the ambient temperature, solar radiation and the course aggregate most utilized in each region. Parametric analyses were held to verify the influence of each parameter on the thermal differentials and stresses on the pavement. The thermal simulations with the numerical model were done through the software ANSYS®/Multiphysic (Version 15.0) and the structural simulations through the software EverFE (version 2.23). The finite elements method was used to evaluate the thermal differentials, displacements and stresses resulted for the boundary conditions and loads applied to the pavement. The results have shown that the ambient conditions have an important role on the pavement’s temperature distribution, the main thermal differentials are positives and non-linear, the greatest stresses are found on the bottom of the pavement due to the combination of thermal and mechanical load. Another relevant point founded is that the type of course aggregate used on the concrete mixture, which plays an important role on the thermomechanical properties of the material and therefore, on the magnitude of thermal gradients and stresses.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10700
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