Abordagem de otimização de riscos baseada em desempenho para o colapso progressivo de edifícios em concreto armado

• Processo: 21/12884-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 02 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 01 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: André Teófilo Beck
• Beneficiário: Lucas da Rosa Ribeiro
• Supervisor: Fulvio Parisi
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Napoli Frederico II (UNINA), Itália
• Vinculado à bolsa: 19/23531-8 - Otimização de estruturas aporticadas sob incertezas e colapso progressivo, BP.DR
• Assunto(s): Método dos elementos finitos Confiabilidade estrutural Concreto armado Avaliação de desempenho Colapso progressivo em estruturas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Finite Element Method | performance-based assessment | progressive collapse | reinforced concrete | Reliability Analysis | Risk optimization | Confiabilidade estrutural

Resumo

O dimensionamento de pórticos de concreto armado (CA) considerando o colapso progressivo é um problema complexo devido ao grande impacto da remoção do elemento nas cargas estruturais e, portanto, nos custos de reforço, apesar de sua baixa probabilidade de ocorrência. O candidato e seu supervisor no Brasil são pioneiros no desenvolvimento de uma nova análise de custo-benefício baseada em confiabilidade para tais projetos, conforme descrito em três artigos publicados recentemente. Ficou evidente para os autores que: a) as condições usuais de projeto devem ser consideradas como restrições na análise de otimização; b) os elevados custos de reforço estrutural para suportar a perda de um elemento de portante só são justificados se a ameaça for significativa (probabilidade de perda da coluna acima de um determinado nível limite); e c) as abordagens baseadas no desempenho são mais representativas da progressão dos danos do que a simples consideração da sobrevivência e falha. A probabilidade de perda completa de uma coluna devido a um carregamento anormal é naturalmente menor do que a probabilidade de algum dano à mesma coluna, levando à perda de rigidez e redistribuição parcial da carga. Uma abordagem baseada em desempenho para o problema de colapso progressivo integraria as diferentes ameaças que podem causar danos à coluna e suas probabilidades, e curvas de fragilidade que contabilizam os estados de danos parciais de tais colunas poderiam ser usadas.Portanto, afim de enriquecer nossa otimização de risco de estruturas de concreto armado sujeitas ao colapso progressivo por perda de pilares, gostaríamos de contar com a expertise do Prof. Fulvio Parisi, do Departamento de Estruturas para Engenharia e Arquitetura da Universidade de Nápoles Federico II, Itália. O Prof. Parisi foi escolhido para esta pesquisa no exterior devido à sua vasta experiência na avaliação probabilística baseada no desempenho de estruturas em CA sujeitas ao colapso progressivo. A expertise do Prof. Parisi é complementar a do Prof. Beck, pois o Prof. Parisi é um especialista no comportamento linear e não linear de estruturas em CA. O parecer do Prof. Parisi será fundamental para formular as funções objetivo de otimização de risco com base no desempenho, bem como a escolha racional entre metodologias específicas no que diz respeito à análise estrutural. Suas especialidades em projeto sísmico, simulação do colapso progressivo e robustez estrutural, por si só, justificariam a supervisão no exterior pelo Dr. Parisi. No entanto, sua experiência adicional em análise de confiabilidade e avaliação de risco permite uma compatibilização muito mais fácil entre todos os campos de pesquisa envolvidos nesta proposta. Assim, a pesquisa que será realizada durante o período de estágio no exterior visa formular e resolver o problema de projeto de risco ótimo de estruturas em CA usuais sujeitas ao colapso progressivo conforme uma adequada abordagem baseada no desempenho, garantindo um claro avanço das fronteiras do conhecimento. (AU)