Resumen de Seguridad, fiabilidad y análisis de sensibilidad en obras de ingeniería civil mediante técnicas de optimización por descomposición. Aplicaciones

Roberto Mínguez Solana

• La fiabilidad estructural se ha convertido en los últimos años en una disciplina de especial interés en ingeniería, de forma que una de las condiciones irrenunciables que debe cumplir una estructura (edificio, puente, presa, ...) es la de soportar las acciones y solicitaciones a que va estar sometida durante su vida útil, y además, debe hacerlo con unos márgenes de seguridad que reduzcan razonablmente el riesgo de colapso o comportamiento inadecuado.

  El trabajo realizado en esta tesis es la revisión, por un lado, de las metodologías existentes para la determinación de la fiabilidad estructural en sus tres niveles:

  1,- Nivel 1, método clásico con coeficientes de seguridad globales o parciales.

  2,- Nivel 2, método FORM.

  3,- Nivel 3, técnicas de integración, simulación, FORM y SORM, y la propuesta de métodos alternativos para resolver los problemas asociados, especialmente en la determinación de probabilidades de fallo extremas (caso usual en las obras de ingeniería civil) mediante técnicas de nivel 3.

  También se ha procedido a la revisión de técnicas de optimización basadas en fiabilidad y se han propuesto tecnica que permiten un tratamiento clásico-probabilista, de forma que se pueda estudiar cada caso concreto desde los dos puntos de vista simultáneamente con un doble control de la seguridad, relacionando coeficientes de seguridad con probabilidades de fallo, con las ventajas que eso conlleva (Detección de errores en los coeficientes de seguridad o en las hipótesis estadísticas, calibrado, etc.). Para la resolución de los modelos planteados se han utilizado técnicas de optimización por descomposición, ampliamente extendidas en disciplinas como economía o planificación de mercados eléctricos, y que nunca antes se habían empleado de forma rigurosa en este tipo de problemas.

  Como complemento de los modelos de diseño óptimo se propone la inclusión en la función objetivo de términos asociado