Otimização de estruturas treliçadas utilizando algoritmo genético.

Abstract

As treliças constituem um campo bastante fértil ao emprego de técnicas de otimização, em função da grande diversidade de configurações possíveis, seja para superar um determinado vão, seja para resistir a um certo carregamento. O projeto estrutural ótimo consiste na escolha dos materiais, da topologia e da geometria a serem utilizados no sistema, de forma a atender os requisitos de desempenho, economia e segurança. O mesmo concentra-se na determinação de uma combinação convenientemente obtida através de várias análises, visando à concepção ou determinação de uma estrutura de melhor desempenho global dentro dos objetivos estabelecidos. Como técnica recente, o Algoritmo Genético (AG) tem sido investigado como uma alternativa viável e muito versátil, apresentando ferramentas robustas a serem empregadas na solução de problemas de otimização. Este trabalho teve como objetivo a aplicação de técnicas de Algoritmos Genéticos na otimização de treliças planas utilizadas no mercado da construção civil. As implementações foram realizadas sobre um programa computacional, atualmente em desenvolvimento no grupo LECOM (UFPE/CAA/NT), em linguagem de programação MATLAB e utilizando o Método dos Elementos Finitos, sendo este método amplamente utilizado na resolução de problemas de engenharia. Neste programa de otimização, a função objetivo considerada é o volume, com restrições de tensões e deslocamentos. As variáveis de projeto consideradas são as áreas das seções transversais dos elementos unifilares (elementos de barras). Foi implementada uma interface entre o programa de otimização, utilizando a linguagem de programação MATLAB e o programa de pós processamento GiD para a visualização dos resultados. Por fim, valida-se o programa implementado, comparando os resultados do mesmo com os apresentados na literatura.