Metodología de optimización de estructuras para construcciones sismorresistentes

Abstract

La optimización de estructuras para construcciones sismorresistentes consiste en minimizar una función objetivo, que en general se refiere al costo total de la construcción, manteniendo mínimos valores para los índices de confiabilidad en los diferentes niveles de desempeño. Incluye, no solamente el costo de la estructura resistente sino que también el costo de elementos no estructurales, el costo del contenido (mobiliario y equipamiento), y el costo de los daños producidos en dichos elementos por eventos sísmicos durante la vida útil. Además, se tienen en cuenta los costos sociales que involucran los costos por lesiones y muertes en personas en caso de daños severos y colapso estructural, costos de lucro cesante y pérdidas de stocks, que son los directamente relacionados con la construcción a optimizar. Se consideran las incertidumbres en las variables y se implementa una estrategia numérica organizada en bloques. Se utilizan redes neuronales para aproximar la respuesta estructural y los índices de confiabilidad, y un algoritmo heurístico de optimización. Se presentan los resultados de un edificio de oficinas de tres plantas, donde se muestra la importancia de los costos sociales, e interesantes resultados sobre probabilidades de falla óptima y distorsión de piso óptima para diferentes niveles de desempeño.