Determinação do posicionamento ótimo de apoios em pontes

Abstract

This paper presents a study to determine the optimal support positions in bridges, as well as the optimal relation between the spans of beams, aiming both the reduction and the unifirmization of the efforts in these structures. The mathematical problem is formulated in order to minimize the maximum bending moments, taking the coordinate of each internal support as design variable. To take into account possible location limitations, size constraints are also considered in the formulation. The software developed based on this study determines the efforts in each support for load shifting along the structure by the usage of the Displacement Method, and the optimization is performed with a mathematical programming technique. The structures analyzed from the computational implementation of the idealized model point to the validation and efficiency of the proposed procedure.

O presente trabalho apresenta um estudo para a determinação do posicionamento otimizado dos apoios em pontes, bem como da relação ótima entre os vãos de vigas de pontes visando conduzir tanto a redução como a uniformização dos esforços nestas estruturas. O problema matemático foi formulado tendo como objetivo a minimização dos momentos fletores máximos, tendo como variáveis de projeto as coordenadas relativas de cada apoio interno. Na formulação as coordenadas nodais são canalizadas, uma vez que podem existir limitações à livre locação dos apoios. O programa desenvolvido com base neste estudo determina os esforços em cada apoio, para o deslocamento da carga ao longo da estrutura, a partir do Método dos Deslocamentos para análise de estruturas reticuladas, efetuando a otimização com o emprego de técnica de programação matemática. As estruturas analisadas a partir da implementação computacional do modelo idealizado apontam para a validação e eficiência do procedimento proposto.