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Otimização topológica de vigas mistas aço-concreto com interação parcial.
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1014326
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Silva, Amilton Rodrigues da | - |
| Autor(es): dc.contributor | Silva, Amilton Rodrigues da | - |
| Autor(es): dc.contributor | Neves, Francisco de Assis das | - |
| Autor(es): dc.contributor | Fernandes, Walliston dos Santos | - |
| Autor(es): dc.contributor | Alves, Élcio Cassimiro | - |
| Autor(es): dc.contributor | Lemonge, Afonso Celso de Castro | - |
| Autor(es): dc.creator | Ladeira, Artur Hallack | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T15:25:39Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T15:25:39Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-01-22 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-01-22 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/19608 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1014326 | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | - |
| Descrição: dc.description | As seções mistas aço-concreto estão cada vez mais presentes nas obras de Engenharia Civil. A associação entre a laje de concreto e o perfil metálico é feita por meio de conectores de cisalhamento, os quais permitem um deslocamento relativo entre os componentes. No contexto de estruturas mistas, esse fenômeno é chamado de interação parcial, e, na prática, apresenta um comportamento estrutural diferente de um sistema composto por dois elementos rigidamente conectados. Nesta tese, é utilizado o Método dos Elementos Finitos para a simulação computacional de vigas mistas aço-concreto com interação parcial. Nesse sentido, elementos de interface são responsáveis não só pela definição da rigidez da conexão deformável, como também pelo acoplamento entre elementos planos de casca de quatro nós, utilizados na discretização da laje de concreto, e elementos triangulares de três e de seis nós em estado plano de tensões, utilizados na modelagem do perfil de aço. As análises também incorporam um modelo constitutivo capaz de representar as não-linearidades do aço e do concreto. Em uma segunda etapa, o algoritmo evolucionário conhecido como Evolutionary Structural Optimization (ESO) é adaptado para utilizar esse modelo numérico no processo de otimização topológica da viga mista. São desenvolvidas duas variações distintas, a saber: ESO-VM1 e ESO- VM2. Tais métodos promovem a retirada convencional de elementos da malha, isto é, atribuindo-se uma rigidez reduzida ao elemento ou, alternativamente, promovendo sua retirada efetiva e o consequente remalhamento da estrutura a cada iteração. Adicionalmente, a não-linearidade física pode ser contemplada no processo evolucionário. Em última análise, são apresentados exemplos que permitem não apenas validar as implementações, mas também estabelecer comparações entre as diferentes estratégias. Topologias ótimas conduzem a uma configuração treliçada para o perfil e a uma largura mínima previamente estipulada para a laje de concreto. No caso não-linear é possível, ainda, otimizar a taxa de armadura da laje de concreto. | - |
| Descrição: dc.description | Composite steel-concrete sections are increasingly present in Civil En- gineering buildings.The association between the concrete slab and the steel profile is made through shear connectors, which allows for relative displace- ment between the components. In the context of composite structures, this phenomenon is referred to as partial interaction, and, in practice, exhibits a structural behavior that differs significantly from that of a system composed of two rigidly connected elements. In this thesis, the Finite Element Method is used for the computational simulation of composite steel-concrete beams with deformable connection. In this regard, interface elements are responsible not only for defining the stiffness of the deformable connection but also for the coupling between four-node shell elements, used in the discretization of the concrete slab, and triangular elements with three and six nodes under plane stress conditions, the latter two used in modeling the steel profile. The analyses also consider a constitutive model capable of representing the nonlinearities of both steel and concrete. In a second phase, the evolutionary algorithm known as Evolutionary Structural Optimization (ESO) is adapted to use this numeri- cal model in the topological optimization process of the composite beam. Two distinct variations are developed, namely: ESO-VM1 and ESO-VM2. These methods consider the conventional removal of elements from the mesh, that is, by assigning reduced stiffness to the element or, alternatively, promoting its effective removal and the consequent remeshing of the structure at each iteration. Furthermore, physical nonlinearity can be incorporated into the evo- lutionary process. Finally, examples are presented that not only validate the implementations but also establish comparisons between the different strate- gies. Optimal topologies result in a truss configuration for the profile and a previously specified minimum width for the concrete slab. In the nonlinear case, it is also possible to optimize the reinforcement ratio of the concrete slab. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | aberto | - |
| Direitos: dc.rights | Attribution-NoDerivs 3.0 United States | - |
| Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/ | - |
| Direitos: dc.rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 27/12/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Vigas mistas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Otimização topológica (OT) | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Método dos elementos finitos (MEF) | - |
| Título: dc.title | Otimização topológica de vigas mistas aço-concreto com interação parcial. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - UFOP | |
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