Otimização multiobjetivo robusta de pórticos planos de concreto armado com restrições baseadas em confiabilidade

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: NASCIMENTO, Jacqueline Cristine Messias do
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia Civil
Otimização robusta
Otimização multiobjetivo
Pórticos de concreto armado
Análise de confiabilidade
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39699
Resumo: SILVA, Silvana Maria Bastos Afonso da, também é conhecida em citações bibliográficas por: AFONSO, Silvana Maria Bastos
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spelling Otimização multiobjetivo robusta de pórticos planos de concreto armado com restrições baseadas em confiabilidadeEngenharia CivilOtimização robustaOtimização multiobjetivoPórticos de concreto armadoAnálise de confiabilidadeSILVA, Silvana Maria Bastos Afonso da, também é conhecida em citações bibliográficas por: AFONSO, Silvana Maria BastosA maioria dos projetos de estruturas de concreto armado no Brasil são baseados na NBR 6118: 2014, esta norma recomenda o uso de coeficientes de segurança, sem considerar diretamente as incertezas associadas aos projetos de estruturas de concreto. Se tratando de projetos ótimos, principalmente, o risco de que a estrutura venha a ultrapassar o limite de falha é maior, pois as soluções tendem a se localizar no contorno das restrições. Por outro lado, a RBRDO (Otimização Robusta Baseada em Confiabilidade) é caracterizada por problemas de otimização em que as incertezas do projeto são tratadas probabilisticamente, o que admite definir o nível de confiabilidade estrutural desejado. Serão utilizadas duas abordagens para verificar a confiabilidade neste trabalho, a RIA (Reliability Index Approach) que verifica através do índice de confiabilidade que será encontrado pelo FORM (Método de Confiabilidade de Primeira Ordem) e o PMA (Performance Measure Approach) que faz a verificação da restrição de confiabilidade sem necessariamente calcular o índice de confiabilidade. Problemas de otimização robustos visam obter, além de um projeto confiável, um bom desempenho e uma baixa sensibilidade às incertezas do problema, e sua formulação recai em um problema multiobjetivo envolvendo as medidas de robustez que são a média e o desvio padrão na função de interesse. Logo, existem várias soluções ótimas chamadas pontos de Pareto, onde esses pontos serão encontrados neste trabalho pelos métodos de Soma Ponderada (WS), Min-max e Interseção Contorno-Normal (NBI) para efeito de comparação. A linguagem escolhida para implementação desses métodos foi o Python, por possuir licenças gratuitas, ser de fácil uso e, além disso, contém uma biblioteca interna preexistente do Método de Elementos Finitos, que será o método empregado para a análise estrutural, bem como bibliotecas públicas para a análise de confiabilidade e otimização que serão utilizadas. A metodologia desenvolvida na linguagem Python será aplicada a dois exemplos de pórticos planos de concreto armado com duas funções objetivo, para então se comparar os resultados obtidos com os três métodos da otimização multiobjetivo, empregando as duas abordagens citadas para a verificação de confiabilidade. O que fez ser possível definir as melhores abordagens para tratar os exemplos estudados.FACEPEIn most designs of reinforced concrete structures in Brazil are based on the NBR 6118:2014, this standard recommends the use of safety coefficients, without the consideration of the uncertainties associated to concrete structures designs. In the case of optimal designs, the risk that the structure will exceed the failure limit is greater, since such solutions tend to be located around the constraints borders, on the other hand, the Reliability-Based Robust Design Optimization (RBRDO) is characterized by optimization problems where the design uncertainties are treated statistically, allowing to measure the desired level of structural reliability. Two approaches will be used for reliability analysis in this work, the RIA (Reliability Index Approach) which checks trough reliability index which will be found by FORM (First Order Reliability Method) and the PMA (Performance Measure Approach) that checks the reliability constraint without necessarily calculating the reliability index. Robust optimization problems aim to obtain, in addition to a reliable design, a good performance and a low variety of problem’s uncertainties and fall into a multiobjective problem involving the robust-ness measures that are mean and the standard deviation in the function of interest. Therefore, there are several optimum solutions called Pareto points, where such points will be found in this work through Weighted Sums (WS), Min-Max e Normal Boundary Intersection (NBI) methods, for comparison purposes. The language chosen for implementing these methods was Python, because it has free licenses, it is easy to use, and, in addition, it contains a pre-existing in house finite element libraries, which will be the method used for structural analysis, and reliability and optimization public libraries that will be used. The methodologies developed in the Python language will be applied to two examples of reinforced concrete frames with two objective functions, to then compare the results obtained with the three methods of multiobjective optimization, using the two approaches mentioned for the verification of reliability. What made it possible to define the best approaches to manage the studied examples.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilMOTTA, Renato de SiqueiraSILVA, Silvana Maria Bastos Afonso dahttp://lattes.cnpq.br/9003115133018041http://lattes.cnpq.br/3244489374228723http://lattes.cnpq.br/3146063061089997NASCIMENTO, Jacqueline Cristine Messias do2021-04-13T13:14:55Z2021-04-13T13:14:55Z2020-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Jacqueline Cristine Messias do. Otimização multiobjetivo robusta de pórticos planos de concreto armado com restrições baseadas em confiabilidade. 2020. 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