Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: PAULO VINÍCIUS COSTA RODRIGUES
DATA: 27/02/2020
HORA: 08:00
LOCAL: Auditório do PROEC
TÍTULO: UM MÉTODO HÍBRIDO DE OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
PALAVRAS-CHAVES: Concreto Armado, Otimização Topológica Discreta, Otimização Topológica Contínua, Otimização Topológica Híbrida
PÁGINAS: 170
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Civil
SUBÁREA: Estruturas
ESPECIALIDADE: Mecânica das Estruturas
RESUMO:
O concreto armado é um material bastante utilizado na engenharia civil, porém seu comportamento é complexo, principalmente nas regiões do tipo D, desafiando os pesquisadores a criar modelos mais precisos e que, simultaneamente, gerem estruturas cuja rigidez seja a melhor possível. Para auxiliar no dimensionamento dessas estruturas, o Modelo de Bielas e Tirantes é utilizado. Assim, criaram-se metodologias para a determinação desses modelos; porém essas metodologias fornecem soluções múltiplas válidas, mas não necessariamente ótimas. Desta forma, a otimização e os métodos numéricos de cálculo estrutural são utilizados para encontrar esses modelos de bielas e tirantes ótimos. Duas metodologias são comumente empregadas, a Metodologia de Otimização Topológica Discreta (MOT-D) e a Metodologia de Otimização Topológica Contínua (MOT-C). Enquanto a primeira apresenta a vantagem de gerar estruturas melhores do ponto de vista construtivo, possui a desvantagem de limitar a forma do caminho das forças no concreto, desconsiderando caminhos que poderiam gerar uma maior rigidez da estrutura final. O contrário ocorre com relação a última. Este trabalho implementará uma metodologia mais recente apresentada por Gaynor; Guest; Moen, (2013), a Metodologia de Otimização Topológica Híbrida (MOT-H), inserindo algumas modificações. Nessa metodologia o concreto é aproximado como meio contínuo e as barras de aço como elementos discretos. Desta forma, a MOT-H apresenta a vantagem de limitar a disposição final das barras de aço, gerando estruturas melhores do ponto de vista construtivo, enquanto permite uma maior liberdade para a forma e angulação das bielas de concreto. Além disso, o concreto será aproximado por elementos bidimensionais ortotrópicos – comumente se utilizam elementos isotrópicos – permitindo a captura de efeitos não observados pelas outras metodologias citadas, como os efeitos decorrentes das tensões transversais. No entanto, há um aumento relevante do tempo computacional em relação às formulações contínua e discreta isoladas; que, entretanto, considerando os processadores computacionais atuais, não se torna um fator limitante à sua utilização. Para esse trabalho, serão adaptados três algoritmos de MatLab já existentes: o Polymesher, um gerador de malha poligonal; o Polytop, um Otimizador Topológico Contínuo; e o GRAND, um Otimizador Topológico Discreto. Os resultados obtidos com essa metodologia foram comparados com os das MOT-C, MOT-D e, quando possível, com os de Gaynor; Guest; Moen, (2013). Os resultados demonstraram que a MOT-H é bastante promissora no estudo do concreto armado fornecendo modelos de bielas e tirantes precisos e que apresentam as vantagens citadas.