DECIV - Departamento de Engenharia Civil

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Análise de confiabilidade estrutural de pórticos metálicos planos com ligações semirrígidas.
(2014) Agostini, Bruno Márcio; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha
A aplicação da teoria de confiabilidade no cálculo de estruturas envolve a avaliação da probabilidade de violação de determinado estado limite. O presente trabalho busca calcular o nível de segurança de estruturas projetadas com a consideração dos efeitos da não linearidade geométrica e da flexibilidade das ligações, ao ser fixado o estado limite de serviço com base em deslocamento. Tradicionalmente, as normas têm adotado coeficientes parciais de segurança para lidar com a presença de incertezas. Entretanto, o uso desses coeficientes não permite o conhecimento das reais chances de ocorrência de uma falha. Do ponto de vista prático e científico é necessária uma abordagem mais consistente, fundamentada na teoria de confiabilidade, para uma melhor quantificação da segurança estrutural. Esse trabalho é o início da busca para a determinação do nível de segurança de estruturas projetadas com base em análise avançada, utilizando a teoria de confiabilidade estrutural. Para alcançar os objetivos criou-se um programa computacional denominado Módulo de Confiabilidade Estrutural (MCE). O MCE utiliza o método First-Order Reliability Method (FORM) para a realização da análise de confiabilidade. Para realização de análise estrutural avançada de estruturas de aço ou mista adotou-se o programa Computational System for Advanced Structural Analysis (CS-ASA), (Silva, 2009b). A criação do MCE foi realizada visando obter um programa com funcionamento acoplado ao CS-ASA. O processo de validação do MCE envolveu a comparação entre resultados obtidos utilizando-se o programa criado e os gerados por outros autores. Os resultados obtidos para as estruturas analisadas indicam a eficácia da implementação realizada. Esses resultados sugerem baixa influência da não linearidade geométrica e considerável influência da semirrigidez das ligações para a confiabilidade de estruturas, tendo em vista o estado limite de serviço estabelecido em função de deslocamento.
Structural reliability analysis of steel plane frames with semi-rigid connections.
(2018) Agostini, Bruno Márcio; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Silva, Andréa Regina Dias da
The design codes for structural design traditionally establish the adoption of partial safety factors to deal with uncertainties. These standards do not allow one to know the real probabilities of failure of a structure. What is needed, from a practical and scientific point of view, is a more consistent approach, based on reliability theory. This article addresses an initial attempt at determining the safety levels of structures based on advanced analysis and design with structural reliability theory. In this context, the authors consider the effects of the geometric nonlinearity and flexibility of connections in the reliability analysis, which aims at setting a certain displacement as the service limit state. For this purpose, a computer program was written called Structural Reliability Module. This program uses a First Order Reliability Method to analyse reliability. To carry out the structural analysis of steel structures, this study uses the program Computational System for Advanced Structural Analysis. Validating the Structural Reliability Module involved comparing the results from other authors with those generated by the program. Results for the structures under study indicate the efficiency of the implemented measures. Results suggest that, when a certain displacement is set as a service limit state, the reliability of the structures under analysis are only slightly influenced by geometric nonlinearity but considerably so by semi-rigid connections.