Estrategias de aproximación global y local en problemas de optimización estructural estocásticos

CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL

[Resumen del autor]

El análisis y diseño estructural involucra diversos factores que conllevan a sistemas de alta complejidad. La consideración explícita de la incertidumbre en las solicitaciones a las que estará expuesta una estructura durante su vida útil y la incorporación de la variabilidad en las propiedades estructurales, genera un problema no ajustable a análisis determinísticos. Tomando en cuenta los conceptos planteados previamente, este trabajo consiste en realizar análisis probabilísticos de sistemas no lineales expuestos a excitaciones estocásticas. Al introducir la variable económica en el proceso de diseño, se hace necesario formular problemas de optimización. De este modo se busca mejorar el desempeño estructural y al mismo tiempo reducir los costos correspondientes. El problema de diseño óptimo es formulado como la minimización de la función costo sujeta a la confiabilidad requerida con respecto a los posibles modos de falla de la estructura. Debido a la complejidad del problema planteado, se utiliza una técnica de simulación matemática llamada 'Subset Simulation', implementada con el propósito de estimar de manera eficiente la confiabilidad del sistema. Además, se aplican estrategias de aproximaciones que permiten resolver estos procesos al menor costo numérico posible. Finalmente se entregan una serie de ejemplos estructurales que permiten ilustrar la metodología propuesta. La incertidumbre en la especificación de las excitaciones como la variabilidad de las propiedades estructurales, se introducen directamente durante el proceso de optimización. De esta manera, el análisis propuesto permite obtener diseños más reales y seguros de sistemas estructurales complejos.

Tesis: (Magister en ciencias de la Ing. Civil) -- (Ing. Civil) -- Prof. guía: Hector Jensen V

2