Tese: Otimização dimensional e de forma de treliças espaciais modeladas com curvas de Bézier
Aluno(a) : Waldy Jair Torres ZunigaOrientador(a): Anderson Pereira
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 26/04/2019
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.46431
Resumo: Estruturas treliçadas espaciais são arranjos geométricos de barras amplamente utilizados em coberturas de edificações. Diversos fatores favorecem o seu uso, tais como a capacidade de vencer grandes vãos e a facilidade em assumir diversas formas. A busca pela geometria ótima é um objetivo importante no projeto de estruturas, onde o interesse principal é minimizar o custo da estrutura. O objetivo deste trabalho é apresentar um sistema computacional capaz de minimizar o peso de estruturas treliçadas cuja geometria é definida por curvas de Bézier. Portanto, os pontos de controle das curvas de Bézier são utilizados como variáveis de projeto. As áreas das seções transversais das barras e a altura da treliça também são consideradas como variáveis de projeto e restrições sobre a tensão de escoamento e a tensão crítica de Euler são impostas no problema de otimização. A estrutura é analisada por meio do método dos elementos finitos considerando a hipótese do comportamento linear físico e geométrico. Os algoritmos de otimização utilizados neste trabalho utilizam os gradientes da função objetivo e das restrições, que são calculados a partir dos gradientes da resposta da estrutura em relação às variáveis de projeto. O sistema computacional desenvolvido neste trabalho foi escrito em linguagem MATLAB® e conta com uma integração com o SAP2000® por meio da OAPI (Open Application Programming Interface). Os resultados numéricos obtidos demonstram a eficiência e a aplicabilidade deste sistema.