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Otimização de risco estrutural baseada em confiabilidade
Verzenhassi, Camila Cardozo
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2008-03-28
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Título:
Otimização de risco estrutural baseada em confiabilidade
Autor:
Verzenhassi, Camila Cardozo
Orientador:
Beck, André Teófilo
Assuntos:
Confiabilidade Estrutural
;
Minimização De Custo
;
Otimização
;
Projeto Ótimo
;
Risco
;
Minimum Design Cost
;
Optimum Design
;
Reliability-Based Risk Optimization
;
Structural Reliability
Notas:
Dissertação (Mestrado)
Descrição:
Em um ambiente competitivo, sistemas estruturais devem ser projetados levando-se em conta, além da funcionalidade, o custo total de construção e operação da estrutura, bem como a sua capacidade de geração de lucro. Os custos estão diretamente ligados ao risco que a construção e operação da estrutura oferecem. O risco deve ser entendido como o produto de um custo esperado de falha pela probabilidade de que essa falha aconteça. A segurança da estrutura está diretamente relacionada com os coeficientes de segurança adotados em projeto. Verifica-se, portanto, que a minimização do custo total de um sistema estrutural passa, necessariamente, por uma otimização do nível de segurança para o qual o sistema é projetado. Diante desses fatos, neste trabalho realiza-se a busca do coeficiente de segurança parcial ótimo que minimiza o custo esperado total de sistemas estruturais: a chamada otimização de risco baseada em confiabilidade. Para tanto, foi desenvolvido um programa computacional em Fortran que encontra o coeficiente de segurança ótimo. Tal programa está acoplado a um programa de análise de confiabilidade estrutural desenvolvido na EESC/USP e a um programa comercial de elementos finitos. O trabalho inclui alguns estudos de caso, entre eles o de uma torre de telefonia sujeita a cargas de vento e de tornado. Esses estudos mostram que quando parcelas não estruturais dominam o custo, um projeto super-dimensionado não representa grande perda econômica, enquanto um projeto sub-dimensionado pode causar enormes prejuízos. O trabalho aponta que a confiabilidade ótima é altamente dependente das conseqüências e custos de falha. Mostra também que casualidades que possuem grande incerteza e grandes conseqüências de falha tendem a dominar o projeto. O estudo indica que, em situações de projeto diferentes (e.g., carregamentos diferentes), é razoável trabalhar-se com níveis de confiabilidade distintos. Além disso, mostra que a falta de percepção do risco pelas partes envolvidas em um projeto pode levar a contratos inadequados. Finalmente, o estudo revela que para uma estrutura submetida a carregamentos que variam com o tempo, como tornados, o custo e a confiabilidade ótimos são altamente dependentes da vida útil adotada para o projeto.
DOI:
10.11606/D.18.2008.tde-14052008-094800
Editor:
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
Data de criação/publicação:
2008-03-28
Formato:
Adobe PDF
Idioma:
Português
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