Juarez Moara Santos Franco
Resumo
A concepção de uma estrutura é fundada no compromisso entre sua geometria e um largo espectro de veri cações de segurança em Engenharia Civil. O principal objetivo desta Tese é investigar o grau de inovação introduzido quando casos particulares deste compromisso são mediados por algoritmos de Inteligência Arti cial. A pesquisa foi desdobrada em quatro linhas: (i) modelagem do domínio de busca, (ii) funções de aptidão, (iii) algoritmos de busca e (iv) implementação computacional e visualização. Uma revisão bibliográ ca em História da Arquitetura permitiu legitimar a inclusão de formas observáveis na Natureza na linha (i). A Natureza também é referência na linha (iii) onde foram estudados dois Algoritmos Genéticos. A linha (ii) é embasada em normas técnicas e em décadas de trabalho internacional de investigação numérica e experimental sobre estruturas metálicas formadas por paredes nas, em que o corpo de pesquisadores da COPPE desempenha uma expressiva colaboração. A quarta linha de trabalho é dedicada a integrar os tópicos (i), (ii) e (iii) em uma única plataforma computacional. Esta metodologia embasou a construção de dois modelos numéricos independentes, um para a otimização de barras isoladas e outro para otimização de barras associadas.
Abstract
Structural steel design is based on compromise between a geometry and a large spectrum of veri cations in Civil Engineering. The main objective of this Thesis is to investigate the degree of innovation introduced when particular cases of this commitment are mediated by Arti cial Intelligence algorithms. The survey was split into four lines: (i) modeling of the search domain, (ii) tness functions, (iii) search algorithms and (iv) computational implementation and visualization. A review in History of Architecture allowed the inclusion of forms observable in Nature into line (i). Nature is also a reference for line (iii), where two Genetic Algorithms were studied. The line (ii) is based on technical standards and decades of international work of experimental and numerical investigation on thin-walled steel structures, where the body of researchers from COPPE plays a signi cant collaboration. The fourth line of work is addressed for integrating lines (i), (ii) and (iii) into a single computing platform. This methodology supported the construction of two independent numerical models, one for optimization of open cold-formed steel pro les and other for optimization of trussed girder structures.
