Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Ponencias en congresos:
Distribución de frecuencias de las soluciones en un problema de evaluación de seguridad estructural con restricciones no lineales: métodos exactos y de Monte Carlo
Año:2012
Áreas de investigación
  • Ingeniería civil y arquitectura
Datos
Descripción
La evaluación de la seguridad de estructuras antiguas de fábrica es un problema abierto. El material es heterogéneo y anisótropo, el estado previo de tensiones imposible de conocer y las condiciones de contorno inciertas. A comienzos de los años 50 se demostró que el análisis límite era aplicable a este tipo de estructuras, considerándose desde entonces como una herramienta adecuada. En los casos en los que no se produce deslizamiento la aplicación de los teoremas del análisis límite estándar constituye una herramienta formidable por su simplicidad y robustez. No es necesario conocer el estado real de tensiones. Basta con encontrar cualquier solución de equilibrio y que satisfaga las condiciones de límite del material, en la seguridad de que su carga será igual o inferior a la carga real de inicio de colapso. Además esta carga de inicio de colapso es única (teorema de la unicidad) y se puede obtener como el óptimo de uno cualquiera entre un par de programas matemáticos convexos duales. Sin embargo, cuando puedan existir mecanismos de inicio de colapso que impliquen deslizamientos, cualquier solución de inicio de colapso debe satisfacer tanto las restricciones estáticas como las cinemáticas así como un tipo especial de restricciones disyuntivas que ligan las anteriores y que pueden plantearse como de complementariedad. En este último caso no está asegurada la existencia de una solución única, por lo que es necesaria la búsqueda de otros métodos para tratar la incertidumbre asociada a su multiplicidad. En los últimos años se ha centrado en la búsqueda de un mínimo absoluto por debajo del cual el colapso sea imposible. Este método es fácil de plantear desde el punto de vista matemático, pero intratable computacionalmente, debido a las restricciones de complementariedad , que no son ni convexas ni suaves. El problema de decisión resultante es de complejidad computacional No determinista Polinomial (NP)-completo y el problema de optimización global NP-difícil. Además, en tanto no se demuestre la existencia de un principio de máximo o mínimo, existe la duda de que el esfuerzo empleado en aproximar este mínimo esté justificado. El presente trabajo propone, sobre un sencillo ejemplo, y aprovechando las especiales características de las restricciones de complementariedad (que escritas en forma bilineal son del tipo ), hallar la distribución de frecuencias del factor de carga para todas las soluciones de inicio de colapso posibles, realizando una comparación entre métodos exactos de computación de politopos [1] y un muestreo de soluciones [2] mediante el método de Monte Carlo. El objetivo final es plantear hasta que punto está justificada la busqueda del mínimo absoluto y proponer un método alternativo de evaluación de la seguridad basado en probabilidades. Las distribuciones de frecuencias, de los factores de carga correspondientes a las soluciones de inicio de colapso obtenidas para el caso estudiado, muestran que tanto el valor máximo como el mínimo de los factores de carga son muy infrecuentes, y tanto más cuanto más perfecto y contínuo es el contacto. Los resultados obtenidos confirman el interés de profundizar en el desarrollo del nuevo método propuesto.
Internacional
Si
Nombre congreso
nolineal 2012 Conference
Tipo de participación
960
Lugar del congreso
Zaragoza
Revisores
Si
ISBN o ISSN
DOI
Fecha inicio congreso
04/06/2012
Fecha fin congreso
06/06/2012
Desde la página
97
Hasta la página
97
Título de las actas
Libro de Abstracts nolineal 2012
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Fernando Magdalena Layos (UPM)
  • Autor: Jose Ignacio Hernando Garcia (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Departamento: Construcciones Arquitectónicas y su Control
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