Otimização estrutural de pórticos espaciais de aço via algoritmos de evolução diferencial

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Resende, Cláudio Horta Barbosa de
• Orientador(a): Lemonge, Afonso Celso de Castro
• Banca de defesa: Cury, Alexandre Abrahão , Kripka, Moacir
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Otimização estrutural; Pórticos espaciais; Evolução diferencial; Estruturas de aço; Dinâmica das estruturas; Estabilidade estrutural; Restrição de cardinalidade; Structural optimization; Spatial frames; Differential evolution; Steel structures; Structures dynamics; Structure stability; Cardinality constraints
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11634

Os pórticos espaciais de aço são sistemas estruturais vastamente aplicados nos mais diversos ramos da engenharia civil. Aplicações comuns desse tipo de estrutura são encontradas em prédios residenciais ou comerciais, galpões industriais, almoxarifados, aeroportos, hospitais, centros culturais como museus, estádios desportivos, entre outros. À medida que as construções vão se tornando cada vez mais altas, fatores como deslocamentos horizontais devido às cargas de vento, frequências naturais de vibração e estabilidade global da estrutura passam a ser mais relevantes em relação as restrições de resistência. Com o avanço da engenharia, veio a necessidade de projetos cada vez mais competitivos e otimizados, despertando a procura de metodologias computacionais capazes de resolver tais problemas. Nas últimas décadas as meta-heurísticas vieram mostrando eficiência e robustez crescentes na solução de problemas dessa natureza. Esta dissertação faz um estudo de otimização estrutural via algoritmos de evolução diferencial aplicado aos pórticos espaciais de aço, tendo como caráter inovador a adição de restrições relativas ao comportamento dinâmico e à estabilidade global da estrutura, em geral negligenciadas. Três conjuntos de experimentos são conduzidos, nos quais análises de sistemas estruturais contraventados e não-contraventados, bem como estudos para restrição de cardinalidade e agrupamento automático de membros são levados em consideração na otimização das estruturas de aço.