Reliability analysis of truss structures considering complete failure paths and using the FLHB model
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Data de Publicação: | 2021 |
Outros Autores: | , , |
Tipo de documento: | Artigo |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB) |
Texto Completo: | https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845585 |
Resumo: | O estudo do colapso progressivo de estruturas, utilizando análise numérica, requer modelos precisos das não-linearidades geométrica e material. Modelos numéricos também precisam se mostrar estáveis, de forma que a falha localizada de um elemento não provoque instabilidades numéricas. Algoritmos precisam ser eficientes, de forma a possibilitar as análises repetitivas, necessárias para avaliar os efeitos das incertezas nas ações, na geometria e nos parâmetros de resistência dos materiais. Neste contexto, um modelo não-linear abrangente foi apresentado recentemente pelos autores, combinando análise plástica com um modelo de dano, para análise de treliças. O modelo leva em conta as não-linearidades material e geométrica observadas durante o colapso progressivo de estruturas hiperestáticas. Neste artigo, o modelo de Felipe-Leonel-Haach-Beck (FLHB) é calibrado para descrever a resposta do concreto de ultra-alto desempenho reforçado com fibras ou Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Com base em um número limitado de curvas experimentais para o UHPFRC, estatísticas dos parâmetros do modelo FLHB são obtidas. Estas são utilizadas em uma análise probabilística dos caminhos de falha de treliças sob colapso progressivo. Simulação de Monte Carlo e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem são empregados nas análises. A aplicação a seis estruturas-exemplo demonstram a precisão, robustez e eficiência do modelo FLHB em avaliar os caminhos de falha de treliças realísticas. |
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Felipe, Túlio Raunyr CândidoLeonel, Edson DennerHaach, Vladimir GuilhermeBeck, André Teófilo2022-11-25T13:48:47Z2022-11-25T13:48:47Z20211983-4195https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845585O estudo do colapso progressivo de estruturas, utilizando análise numérica, requer modelos precisos das não-linearidades geométrica e material. Modelos numéricos também precisam se mostrar estáveis, de forma que a falha localizada de um elemento não provoque instabilidades numéricas. Algoritmos precisam ser eficientes, de forma a possibilitar as análises repetitivas, necessárias para avaliar os efeitos das incertezas nas ações, na geometria e nos parâmetros de resistência dos materiais. Neste contexto, um modelo não-linear abrangente foi apresentado recentemente pelos autores, combinando análise plástica com um modelo de dano, para análise de treliças. O modelo leva em conta as não-linearidades material e geométrica observadas durante o colapso progressivo de estruturas hiperestáticas. Neste artigo, o modelo de Felipe-Leonel-Haach-Beck (FLHB) é calibrado para descrever a resposta do concreto de ultra-alto desempenho reforçado com fibras ou Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Com base em um número limitado de curvas experimentais para o UHPFRC, estatísticas dos parâmetros do modelo FLHB são obtidas. Estas são utilizadas em uma análise probabilística dos caminhos de falha de treliças sob colapso progressivo. Simulação de Monte Carlo e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem são empregados nas análises. A aplicação a seis estruturas-exemplo demonstram a precisão, robustez e eficiência do modelo FLHB em avaliar os caminhos de falha de treliças realísticas.The study of progressive collapse of structures using numerical models requires accurate modeling of geometrical nonlinearity and material failure behavior. Numerical models must demonstrate stability, such that localized member failures do not trigger numerical instabilities. Also, algorithms should be efficient, to limit the computational burden of analyzing multiple responses when considering the effects of uncertain loads, geometric and material variables. In this scientific domain, a comprehensive non-linear ductile-damage truss-element model has been recently presented by the authors. The model accounts for the geometrical and material nonlinearities observed during progressive collapse of structural systems. In this paper, the Felipe-Leonel-Haach-Beck (FLHB) model is calibrated to describe the response of Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Based on a limited number of UHPFRC experimental curves, statistics of FLHB model parameters are obtained. These are employed in the probabilistic analysis of failure paths of truss structures under progressive collapse. Monte Carlo Simulation and the First Order Reliability Method are employed in the probabilistic failure path analyses. Six application examples demonstrate the accuracy, robustness, and efficiency of the FLHB model in evaluation of failure paths of realistic structural systems.Revista IBRACON de Estruturas e MateriaisEngenharia de materiais e metalúrgicaProgressive collapseFailure pathsTruss structuresContinuum damage mechanicsReliability analysisColapso progressivoCaminhos de falhaTreliçasMecânica do dano continuoConfiabilidade estruturalReliability analysis of truss structures considering complete failure paths and using the FLHB modelAnálise de confiabilidade de treliças considerando caminhos de falha e utilizando o modelo FLHBinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)instname:Marinha do Brasil (MB)instacron:MBORIGINAL[4] Felipe et al. (2021).pdf[4] Felipe et al. 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