O uso do método dos elementos de contorno e do teorema estático da análise-limite na determinação de cargas de colapso em problemas bidimensionais

Abstract

O presente trabalho considera o uso do Método dos Elementos de Contorno (MEC) na avaliação da carga de colapso de problemas em estado plano de deformação, usando o teorema estático da análise-limite. Essa análise envolve o modelo constitutivo rígido-plástico, onde uma formulação não-linear do MEC faz-se necessária. Análises não-lineares com o MEC normalmente requerem o uso de uma discretização auxiliar no domínio através de células internas. Para evitar essa discretização de domínio, o presente desenvolvimento baseia-se em uma nova formulação não-linear do MEC, recentemente desenvolvida por Noronha e Pereira, usando apenas discretização de contorno (interfaces entre subregiões da zona plastificada). Os resultados obtidos pela discretização com a nova formulação do MEC são comparados com os obtidos pelo MEC convencional e pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). A comparação entre os diferentes resultados é feita com os valores da função de escoamento e com o valor obtido para a carga de ruptura.<br>The present development considers the Boundary Element Method (BEM) for the collapse load evaluation of plane strain problems, using the static theorem of the limit analysis. This analysis is based on the rigid-plastic constitutive model, thus requiring a non-linear approach for the Boundary Element Method. Normally, non-linear analyses with BEMs require the use of an auxiliary domain discretization with internal cells. To avoid this domain discretization, the present development makes use of a new non-linear BEM approach using a pure boundary discretization recently proposed by Noronha & Pereira. The results obtained with the new BEM approach are compared with results obtained by conventional BEM and Finite Element Method (FEM). The comparison of the results for the three different approaches is based on the yield function and collapse load values