Optimização estrutural na análise não linear dos modelos de escoras e tirantes

• Author(s): Macedo, Roland
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10362/7063
• Origin: Repositório Institucional da UNL
• Subject(s): Modelos de escoras e tirantes; Análise não linear; Optimização topológica; Ansys; Betão armado
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Cismasiu, Corneliu
• Contributor(s): RUN

Description

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

Em peças de betão armado, para zonas de descontinuidade geométrica, é corrente adoptar o dimensionamento através do modelo de escoras e tirantes. A metodologia do modelo de escoras e tirantes consiste, resumidamente, na condensação de todas as tensões de compressão e tracção em elementos barra sujeitos a esforços axiais, sendo estas ligadas entre si através de nós. No entanto, através desta metodologia, é possível adoptar vários modelos, onde o melhor modelo é aquele que possuí menor energia de deformação. A adopção de análises considerando as não linearidades físicas e geométricas são cada vez mais comuns devido à evolução de recursos computacionais e da criação de novos modelos mais próximos da realidade. Neste estudo, foram modeladas treliças com a geometria de um modelo de escoras e tirantes, onde se considera as propriedades não lineares dos materiais. As soluções obtidas destes modelos numéricos permitem obter um historial do comportamento estrutural, desde do início da aplicação da carga até ao colapso da estrutura. Como base de comparação e de validação, as modelações numéricas são comparadas por modelos experimentais realizados por Filho [10]. Neste trabalho, procura-se determinar um modelo de escoras e tirantes “óptimo” através de ferramentas de optimização estrutural incluídas no programa Ansys. Uma peça de betão armado, típica de uma zona de descontinuidade geométrica, é submetida a uma optimização topológica e paramétrica, afim de obter o modelo de escoras e tirantes optimizado. Desenvolvido o modelo numérico com a forma do modelo de escoras e tirantes optimizado, realiza-se uma análise considerando as propriedades não lineares dos materiais. Por fim, os resultados obtidos são comparados com os resultados experimentais de Filho.