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All engineering structures must accomplish a series of requisites and criteria, which may be related to structural safety, and some admissible deformations that may cause discomfort and insecurity. Moreover, the structure's response to external forces depends on its cross section, its materials properties, the type and intensity of the loads and other factors. One of the ways of assessing these criteria and structural safety is evaluating the probability of failure. In general, the evaluation of the probability of structural failure generates a significant computational cost. Therefore, aiming to reduce the computational effort and maintaining the efficiency of the obtained results, the proposal of this study is to use the polynomial expansion in structural realiability analysis. For this purpose, the original functions are replaced by polynomials, resulting in a accurate analysis with low computational cost. Thus, numerical applications for truss and beam structures are presented and the results obtained show the effectiveness of the proposed formulation.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Toda estrutura de engenharia deve cumprir uma série de requisitos e critérios, que podem ser relacionados à segurança estrutural, e as limitações no dano de certos elementos ou peças estruturais à excessivas deformações que podem causar desconforto ou insegurança. Además, a forma que a estrutura responderá as ações externas dependerá do tipo e da intensidade das cargas, da sua seção transversal, das propriedades dos materiais, entre outros fatores. Uma das maneiras de avaliar o nível desses critérios e a segurança da estrutura é através do cálculo da probabilidade de falha estrutural. Contudo, de maneira geral, o cálculo da probabilidade de falha gera um grande custo computacional. Desse modo, com o objetivo de diminuir o esforço computacional e manter a eficácia nos resultados obtidos, a proposta deste estudo é usar a expansão polinomial na análise de confiabilidade estrutural. Para isso, a função performance original é substituída por polinômios, resultando em uma análise com resultados satisfatórios e com baixo custo computacional. Assim, aplicações numéricas para diferentes tipos de estruturas são apresentadas e os resultados obtidos são comparados com outros métodos da literatura, demonstrando convergência nos resultados e um menor esforço computacional.