Métodos de análise de 2ª ordem simplificados e otimização do dimensionamento de estruturas de aço segundo o Eurocode 3 via algoritmo genético
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Engenharia Civil Centro Tecnológico UFES Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/14709 |
Resumo: | A complete process of optimization of a steel structure depends on the calculated design stress, the code and steel shapes tables used in the design and the optimization algorithm considered. With that in mind, this work integrates different simplified geometric nonlinear analysis methods, such as the B1-B2 Method, the Two Cycles Iterative Method (TCIM) and the Purely Incremental Analysis (PIA), with the EN-1993-1-1 (2005), brazilian and european steel shapes tables and the structural optimization is associated to the process using the Genetic Algorithm (GA). To achieve this objective, the present work presents: (1) the validation of the nonlinear analysis module using ANSI/AISC 360-16 (2016) benchmark examples, (2) the comparison of the design module that uses EN-1993-1-1 (2005) with the results of a commercial software and, finally, (3) results of the GA optimization of benchmark structures in the literature and using the developed modules, observing possible gains. Results show that TCIM presents accurate results and low computational cost when compared to B1-B2 Method and PIA. The GA is efficient in the optimization of steel structures because it uses discrete variables and this facilitates the use of the steel shapes table provided by the manufacturers. Observed gains are associated: to the use of more accurate analysis methods, to the use of EN-1993-1-1 (2005) and to the use of different profile catalogs, according to the cases analyzed. |
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Métodos de análise de 2ª ordem simplificados e otimização do dimensionamento de estruturas de aço segundo o Eurocode 3 via algoritmo genéticotitle.alternativeAlgoritmo genéticoestruturas de açoanálise não-linear geométricasubject.br-rjbnEngenharia CivilA complete process of optimization of a steel structure depends on the calculated design stress, the code and steel shapes tables used in the design and the optimization algorithm considered. With that in mind, this work integrates different simplified geometric nonlinear analysis methods, such as the B1-B2 Method, the Two Cycles Iterative Method (TCIM) and the Purely Incremental Analysis (PIA), with the EN-1993-1-1 (2005), brazilian and european steel shapes tables and the structural optimization is associated to the process using the Genetic Algorithm (GA). To achieve this objective, the present work presents: (1) the validation of the nonlinear analysis module using ANSI/AISC 360-16 (2016) benchmark examples, (2) the comparison of the design module that uses EN-1993-1-1 (2005) with the results of a commercial software and, finally, (3) results of the GA optimization of benchmark structures in the literature and using the developed modules, observing possible gains. Results show that TCIM presents accurate results and low computational cost when compared to B1-B2 Method and PIA. The GA is efficient in the optimization of steel structures because it uses discrete variables and this facilitates the use of the steel shapes table provided by the manufacturers. Observed gains are associated: to the use of more accurate analysis methods, to the use of EN-1993-1-1 (2005) and to the use of different profile catalogs, according to the cases analyzed.Um processo completo de otimização de uma estrutura metálica depende dos esforços solicitantes calculados, da norma e catálogos de perfis utilizados no dimensionamento e do algoritmo de otimização considerado. Com isso em vista, este trabalho tem por objetivo integrar distintos métodos de análise não-linear geométrica simplificados, como o Método da Amplificação dos Esforços Solicitantes (MAES), o Método dos 2 Ciclos Iterativos (M2CI) e a Análise Puramente Incremental (API), com o EN-1993-1-1 (2005), catálogos de perfis nacional e europeu com a otimização estrutural que está associada ao processo utilizando o Algoritmo Genético (AG). Para alcançar tal objetivo o presente trabalho apresenta: (1) a validação do módulo de análise não-linear utilizando referências do ANSI/AISC 360-16 (2016), (2) a comparação do módulo de dimensionamento que utiliza o EN-1993-1-1 (2005) com os resultados de um programa comercial e, finalmente, (3) resultados da otimização com o AG de estruturas da literatura usando os módulos desenvolvidos, observando possíveis ganhos. Resultados mostram que o M2CI apresenta resultados precisos e baixo custo computacional quando comparado ao MAES e ao API. O AG se mostra eficiente na otimização de estruturas metálicas por trabalhar com variáveis discretas e isso facilita a utilização de tabela de perfis fornecida pelos fabricantes. Ganhos observados são associados: à utilização de métodos de análise mais precisos, à utilização do EN-1993-1-1 (2005) e à utilização de diferentes catálogos de perfis, de acordo com os casos analisados.Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia CivilCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilAlves, Élcio Cassimirohttps://orcid.org/0000000169712645http://lattes.cnpq.br/6509450210637509https://orcid.org/0000-0002-7498-7843http://lattes.cnpq.br/5362046289764822Parente Junior, Evandrohttps://orcid.org/0000-0003-0219-1376http://lattes.cnpq.br/1774654203813780Rodrigues, Marcos Antônio Camposhttps://orcid.org/0000-0003-2084-5820http://lattes.cnpq.br/6963345955441105Ferreira, Walnório Graçahttps://orcid.org/0000-0002-2079-6048http://lattes.cnpq.br/9453786966994911Breda, Breno Dias2024-05-30T00:49:27Z2024-05-30T00:49:27Z2021-03-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/14709porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2025-04-16T09:08:08Zoai:repositorio.ufes.br:10/14709Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082025-04-16T09:08:08Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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