Strut-and-tie models for linear and nonlinear behavior of concrete based on topological evolutionary structure optimization (ESO)

  • Ricardo Morais Lanes Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
  • Marcelo Greco Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
  • Marcela B. B. França Guerra Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

Abstract

The search for representative resistant systems for a concrete structure requires deep knowledge about its mechanical behavior. Strut-and-tie models are classic analysis procedures for the design of reinforced concrete regions where there are stress concentrations, the so-called discontinuous regions of the structure. However, this model is strongly dependent on the designer experience regarding the compatibility between the internal flow of loads, the behavior of material, the geometry and boundary conditions. In this context, the present work has the objective of presenting the application of the strut-and-tie method in linear and non-linear on some typical structural elements, using the Evolutionary Topological Optimization Method (ESO). This optimization method considers the reduction of progressive stiffness with the removal of elements with low values of stresses. The equivalent truss system resulting from the analysis may provide greater security and reliability.

Author Biography

Ricardo Morais Lanes, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Minas Gerais (2008). É mestre em Engenharia de Estruturas (2013) e aluno de doutorado (2021) pela mesma instituição. Participa de projetos de pesquisa desde 2007 com atuação nas áreas computacional, geotécnica e estrutural. Como engenheiro civil, dedicou-se principalmente às empresas VLB Engenharia e AMEC Projetos e Consultoria em projetos voltados para construções comerciais, industriais e de usinas hidrelétricas, com a participação efetiva na proposição de soluções técnicas em estruturas, como: muros de contenções, vertedouros, casas de forças, galpões metálicos, bases para fundações, entre outras. Atuou como professor substituto da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) de 2016 à 2017. Atualmente é profissional liberal com atuação principal nas áreas de Projetos e Consultoria das engenharias Civil e Estrutural. É também professor assistente do Grupo Soebrás. Leciona disciplinas de Resistência dos Materiais, Análise Estrutural e Concreto Armado em cursos de graduação e especialização.
Published
2019-02-05
Section
Artigos