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Modelos de bielas e tirantes em estruturas considerando formulações não-lineares via otimização topológica

Processo: 16/02327-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2017 - 31 de janeiro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:Valério da Silva Almeida
Beneficiário:Valério da Silva Almeida
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Método dos elementos finitos  Análise não linear  Otimização topológica  Mecânica das estruturas  Concreto armado 

Resumo

O projeto visa o estudo e aplicação da otimização topológica em problemas de elasticidade para a determinação da configuração final do modelo de bielas e tirantes de estruturas em concreto armado.Para atingir tal objetivo, deve ser desenvolvido um modelo numérico onde a estrutura deve ser simulada com elementos de treliça tridimensional considerando a não-linearidade física e geométrica e onde o processo de otimização empregado é o método da otimização evolucionária estrutural, ou ESO - Evolutionary Structural Optimization. Este procedimento de otimização baseia-se na retirada sistemática e gradativa dos elementos com menores tensões em comparação com a tensão máxima da estrutura. Procedimento este também conhecido como um processo "hard-kill". O uso da treliça espacial deve ser realizado visando a representação do projeto inicial de uma estrutura no espaço tridimensional. Dessa forma, a obtenção de modelos de bielas e tirantes para geometria e carregamentos genéricos podem ser obtidos diretamente. Para isso, deve ser considerado na minimização do volume as condições de restrição de tensão.Para uma melhor representação do comportamento da estrutura, modelos não lineares físicos e geométricos são incorporados na formulação do elemento finito visando a busca da topologia ótima da estrutura. Avaliações comparativas deverão ser realizadas com base em casos clássicos da literatura e exemplos não convencionais serão estudados para se determinar seu modelo de biela e tirante resultante. (AU)

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