Optimização de esforços em estruturas: influência da localização e rigidez dos apoios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

No presente trabalho é apresentado um procedimento para optimização estrutural dos esforços em vigas e grelhas, em função da posição e rigidez dos seus apoios. A optimização é efectuada com recurso a métodos de optimização não-linear, nomeadamente os algoritmos de procura directa de Nelder-Mead e os algoritmos genéticos. Ambos os algoritmos estão disponíveis na ferramenta de optimização do MATLAB, optimtool. Para a realização da análise estrutural foram criados dois algoritmos baseados no método dos elementos finitos, sendo um para análise de vigas e o outro para análise de grelhas. A codificação do modelo estrutural foi feita também no programa MATLAB, de modo a facilitar todo o processo de optimização. Foram realizados vários exemplos de optimização estrutural com o objectivo de comprovar a utilidade do processo proposto. Com base nos resultados obtidos, verificou-se que a optimização da posição e rigidez dos apoios permite uma diminuição significativa dos esforços que actuam nas estruturas.