Otimização estrutural de pórticos planos com o uso do algoritmo SGA e análise não-linear

Abstract

O presente trabalho abordou os conceitos de otimização de forma prática, aplicando-os a estruturas de pórticos planos metálicos. Foi utilizado o algoritmo SGA (Search Group Algorithm) e análise não-linear, aplicando-se em três problemas de pórticos planos já estudados na literatura. Os resultados obtidos foram comparados com o estudo desenvolvido por Carraro (2015), onde foi utilizado o mesmo algoritmo, porém com análises lineares e a consideração dos efeitos de segunda ordem pelo método da amplificação de esforços solicitantes. O número de avaliações da função objetivo para os dois primeiros problemas foi o mesmo, sendo que no terceiro problema fez-se necessário um maior número de avaliações. Neste estudo, todos os problemas apresentaram valores de ótimo global maiores em função das diferenças nos esforços obtidos pelos dois métodos de análise. Desta maneira, foi possível verificar que as soluções para os problemas de pórtico plano estudados encontradas com o uso do método da amplificação de esforços solicitantes resultariam em estruturas falhas, justificando o uso de métodos de análise de segunda ordem rigorosos.

This document discusses the optimization concepts in a practical way, applying them to planar frame steel structures. It was used the SGA algorithm (Search Group Algorithm) and non-linear analysis, applying it on three problems of planar frames already studied in the literature. The results were compared to the study developed by Carraro (2015), using the same algorithm, but with linear analysis following second-order effects considerations of the AISC-LRFD specification. It was used the same number of evaluations for the first two problems, and in the third problem it was necessary a larger number of evaluations for the objective function. In this study, all problems resulted in higher global optimum values due to the different forces obtained by the two methods of analysis. Therefore, the solutions obtained for the planar frame problems using linear analysis resulted in unsafe structures, justifying the use of non-linear analysis.