Otimização de estruturas aporticadas sob incertezas e colapso progressivo

• Processo: 19/23531-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: André Teófilo Beck
• Beneficiário: Lucas da Rosa Ribeiro
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/12884-7 - Abordagem de otimização de riscos baseada em desempenho para o colapso progressivo de edifícios em concreto armado, BE.EP.DR
• Assunto(s): Confiabilidade estrutural Estruturas de concreto Pórticos Concreto armado Colapso estrutural Otimização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ações acidentais | colapso progressivo | Concreto Armado | incertezas | otimização | Pórticos | Confiabilidade Estrutural

Resumo

Atualmente, o projeto usual de estruturas é realizado elemento por elemento e de forma semi-probabilística, utilizando coeficientes parciais de segurança calibrados para atingir confiabilidade alvo. A redundância, típica de sistemas estruturais hiperestáticos, não é objetivamente levada em consideração no projeto dos elementos. No entanto, ocorrências recentes de colapso progressivo parcial e total tem provocado projetistas a considerar o comportamento sistêmico de forma mais objetiva; por exemplo, prescrevendo a remoção discricionária de elementos para verificação da redundância e robustez. Os distintos cenários de carregamento, bem como a intensidade das ações extraordinárias que podem levar a perda de um elemento crítico, como um pilar, possuem elevado nível de incerteza, justificando uma análise probabilística do problema. Olhando o mesmo problema do ponto de vista das formulações matemáticas, percebe-se algum avanço na otimização estrutural considerando incertezas, porém pouco se tem feito em relação à consideração do comportamento de sistemas. Existe, portanto, uma lacuna de métodos e ferramentas entre estudos determinísticos do comportamento sistêmico de estruturas em situação de perda de elemento crítico, e formulações de otimização estrutural considerando incertezas e comportamento sistêmico. Este projeto de pesquisa se propõe a avançar nesta lacuna, apresentando uma abordagem probabilística do projeto ótimo de estruturas considerando o colapso progressivo e o comportamento sistêmico. A abordagem é iminentemente conceitual, apesar de fazer uso de modelos numéricos não-lineares. O objeto de estudo são pórticos em concreto armado, mas o estudo tem importância também para outros materiais e para infraestrutura civil em geral. (AU)