Análise não linear e otimização topológica baseada em confiabilidade de vigas altas de concreto

Resumo

Resumo  A incerteza tem sido reconhecida há muitos anos como um aspecto importante na análise dos projetos nas engenharias. Essa imprevisibilidade inerente é geralmente representada pela variabilidade e a aleatoriedade. Nesse contexto, é apresentada uma abordagem de otimização topológica (OT) elástica linear com restrição de confiabilidade. Este método utiliza um laço externo para a otimização e um laço interno para a análise de confiabilidade. O procedimento de OT, baseado na Otimização Estrutural Evolutiva Bidirecional, foi desenvolvido para minimizar a flexibilidade da estrutura de concreto e, consequentemente, reduzir o peso, respeitando um índice de confiabilidade estabelecido. Critério de falha, como a superfície de quatro parâmetros de Ottosen, é utilizado para verificar o nível de tensão do domínio computacional. Além disso, é realizada uma análise não linear por elementos finitos da estrutura resultante em um software comercial. O objetivo é realizar uma análise comparativa entre uma viga alta de referência da literatura e as topologias otimizadas, a fim de determinar a capacidade de resistência última e avaliar como a redução de materiais afeta o modo de falha e a carga última. Os resultados demonstram projetos eficientes e confiáveis em termos de recursos, com desempenho estrutural semelhante ao das estruturas tradicionais de concreto.

Palavras-chave:
otimização de projeto baseada em confiabilidade; concreto de ultra alto desempenho reforçado com fibras; análise não linear; abordagem do índice de confiabilidade