Optimización, con Requisitos de Confiabilidad, a partir del Diseño Preliminar de Pórticos Sismorresistentes

Abstract

La optimización de estructuras, dentro del marco de la ingeniería sísmica basada en el desempeño, consiste en encontrar valores a parámetros de diseño que minimicen una función objetivo, el costo total en este trabajo, sujeto a restricciones de confiabilidad en cada nivel de desempeño. El inicio de la optimización es el resultado del diseño preliminar y dimensionamiento por capacidad. Las tareas numéricas previas son la representación por redes neuronales de los parámetros de respuesta dinámica no lineal, y la evaluación de la confiabilidad con Monte Carlo para diferentes combinaciones de los parámetros de diseño y su aproximación con redes neuronales. Se propone un proceso mejorado de optimización de búsqueda aleatoria sin cálculo de gradientes, con nuevos pasos que disminuyen la posibilidad de encontrar un mínimo local. Se aplica a la optimización de dimensiones de vigas y columnas y cuantías de armadura de un pórtico simple. El costo total incluye el costo de construcción y el costo de reparación por daños para la ocurrencia de n terremotos durante la vida útil. Los resultados numéricos muestran la eficiencia del procedimiento implementado.