PILARES DE PONTES COM SEÇÃO DE PAREDES FINAS E ELEVADA ALTURA, UMA ANÁLISE TEÓRICA E NUMÉRICA PELA TÉCNICA DO MEIO CONTÍNUO E PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS / BRIDGE COLUMNS WITH THIN-WALLED SECTION AND HIGH HEIGHT, A THEORETICAL AND EXPERIMENTAL ANALY

Abstract

Pilares de pontes de elevada altura tornam-se mais viáveis economicamente se modelados e dimensionados com seção transversal vazada, podendo inclusive adotar seções de paredes finas aberta numa das faces, face esta que pode ser contraventada ao longo da altura por lintéis espaçados. Tal modelo gera a ativação de esforços oriundos da ação conjunta da flexão e da torção, tornando-se relevante o estudo do centro de torção D, do empenamento e conseguintes variação da rotação em torno do eixo axial em D e do bimomento. Para contribuir com a praticidade de implementação computacional apresenta-se neste artigo a resolução de pilar em formato de núcleo estrutural C pela Técnica do Meio Contínuo (TMC) em detrimento do Método dos Elementos Finitos (MEF). Procede-se, também, a resolução da equação diferencial decorrente da ação do vento em pilares e equacionada pela Teoria da Flexo–Torção (TFT), bem como é fornecido o elemento finito de barra para o pilar de paredes finas contraventado por lintéis. Com tais implementações verifica-se boa convergência entre o MEF, TFT e TPP em detrimento de casos particulares estudados por Smith e Taranath de 1972, com ordem média de aproximação de 98,04 %. / Columns of high height bridges become more economically viable if modeled and dimensioned with a cross-section cast and may even adopt thin-walled sections open on one side, which can be contravened along the height by spaced-apart lintels. Such a model generates the activation of efforts resulting from the joint action of flexion and torsion, making relevant the study of the center of torsion D, warpage and consequent variation of rotation around the D-axis and the two-axis. In order to contribute to the practicality of computational implementation, in this paper is present the resolution of the C-pillar by the Continuous Media Technique (CMT) is proposed in detriment of the Finite Element Method (FEM) for bridge pillars with thin-walled cross section. The differential equation resulting from the action of the wind on pillars and equated by the Flexo-Torsion Theory (TFT) is also solved, as well as the finite bar element is provided for the thin-walled column braced by lintels. With such implementations there is good convergence between the MEF, TFT and TPP to the detriment of particular cases studied by Smith and Taranath of 1972, with an average order of approximation of 98.04 %.