Reliability analysis of truss structures considering complete failure paths and using the FLHB model

• Main Author: Felipe, Túlio Raunyr Cândido
• Publication Date: 2021
• Other Authors: Leonel, Edson Denner, Haach, Vladimir Guilherme, Beck, André Teófilo
• Format: Article
• Language: eng
• Source: Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
• Download full: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845585
• topic: Progressive collapse; Failure paths; Truss structures; Continuum damage mechanics; Reliability analysis; Colapso progressivo; Caminhos de falha; Treliças; Mecânica do dano continuo; Confiabilidade estrutural; Engenharia de materiais e metalúrgica

O estudo do colapso progressivo de estruturas, utilizando análise numérica, requer modelos precisos das não-linearidades geométrica e material. Modelos numéricos também precisam se mostrar estáveis, de forma que a falha localizada de um elemento não provoque instabilidades numéricas. Algoritmos precisam ser eficientes, de forma a possibilitar as análises repetitivas, necessárias para avaliar os efeitos das incertezas nas ações, na geometria e nos parâmetros de resistência dos materiais. Neste contexto, um modelo não-linear abrangente foi apresentado recentemente pelos autores, combinando análise plástica com um modelo de dano, para análise de treliças. O modelo leva em conta as não-linearidades material e geométrica observadas durante o colapso progressivo de estruturas hiperestáticas. Neste artigo, o modelo de Felipe-Leonel-Haach-Beck (FLHB) é calibrado para descrever a resposta do concreto de ultra-alto desempenho reforçado com fibras ou Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Com base em um número limitado de curvas experimentais para o UHPFRC, estatísticas dos parâmetros do modelo FLHB são obtidas. Estas são utilizadas em uma análise probabilística dos caminhos de falha de treliças sob colapso progressivo. Simulação de Monte Carlo e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem são empregados nas análises. A aplicação a seis estruturas-exemplo demonstram a precisão, robustez e eficiência do modelo FLHB em avaliar os caminhos de falha de treliças realísticas.