[en] LIMIT ANALYSIS WITH LARGE SCALE OPTIMIZER AND RELIABILITY ANALYSIS

• Main Author: MAURO ARTEMIO CARRION PACHAS
• Other Authors: EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2017
• Subjects: [pt] OTIMIZACAO; [en] OPTIMIZATION; [pt] ANALISE LIMITE; [en] LIMIT ANALYSIS; [pt] CONFIABILIDADE; [en] RELIABILITY; [pt] METODO DE ELEMENTOS FINITOS; [en] FINITE ELEMENT METHOD; [pt] FUNCAO DE ESCOAMENTO; [en] YIELD FUNCTION; [pt] GEOLIMA; [en] GEOLIMA; [pt] FUNCAO DE FALHA; [en] FAILURE FUNCTION; [pt] METODO FORM; [en] FORM
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=31860@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=31860@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.31860

[pt] O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um otimizador eficiente de grande escala, que permita a aplicabilidade prática da Análise Limite Numérica pelo MEF, para resolver problemas reais da Engenharia Geotécnica. Para isto, foi desenvolvido um otimizador para o programa GEOLIMA (GEOtechnical LIMit Analysis) (Carrión, 2004) baseado no algoritmo de Pontos Interiores, computacionalmente mais eficiente que os otimizadores comerciais existentes. Pelo fato das propriedades do solo serem de natureza aleatória, a possibilidade de aplicar Análise de Confiabilidade com a Análise Limite pelo método FORM em problemas geotécnicos é pesquisada também. Sendo a grande vantagem do método FORM a possibilidade de se aplicar para funções de falha quaisquer e variáveis com distribuição quaisquer. Inicialmente, são apresentados os fundamentos da teoria de Análise Limite e sua formulação numérica pelo MEF (Método dos Elementos Finitos). A seguir, é investigada a possibilidade de se usar otimizadores comerciais para resolver o problema matemático resultante da aplicação de Análise Limite com o MEF e são descritos os fundamentos teóricos do otimizador implementado baseado no algoritmo de Pontos Interiores. Um resumo dos fundamentos teóricos da Análise de Confiabilidade é apresentado. É descrito o processo de cálculo pelo método FORM e dois exemplos de aplicação são realizados. Finalmente, análises de diferentes problemas resolvidos com o otimizador implementado são apresentados indicando o grande potencial da Análise Limite Numérica, na solução de problemas reais da Engenharia Geotécnica. === [en] This work has, as its main objective, the development of an efficient and large scale optimizer, that allows the practical application of Numerical Limit Analysis (NLA) with Finite Element Method (FEM) to solve real problems in Geotechnical Engineering. For that purpose, an optimizer was developed for GEOLIMA (GEOtechnical LIMit Analysis) program (Carrión, 2004), based on Interior Points algorithm, computationally more efficient than the existing commercial optimizers. Due to the fact that soils have random properties, the possibility to apply Reliability Analysis with Limit Analysis using the FORM method was also investigated. Initially, Limit Analysis theory was presented together with its numerical formulation using the FEM. In sequence, the use of commercial optimizers was investigated in order to solve the resulting mathematical problem. Subsequently, the theorical foundations of the developed optimizer, based on the Interior Points algorithm were described. A summary of Reliability Analysis was also presented together with a description of computational procedures using FORM and two examples were developed. Finally, analyses of different problems solved with developed optimizer were presented. The obtained results demonstrated the great potential of Numerical Limit Analysis (NLA), in the solution of real problems in Geotechnical Engineering.