Reforzamiento sísmico de pórticos usando técnicas de optimización

Abstract

Un proyecto de reforzamiento estructural viene usualmente precedido por un una evaluación estructural, en el que se estudia el estado actual de una estructura con la finalidad de obtener un diagnóstico. Las conclusiones del diagnostico podrían ser: i) La estructura se encuentra en buen estado y cumple con todos los requisitos de los códigos de diseño actuales; ii) la estructura presenta algunas deficiencias y no cumple con todos los requerimientos actuales de diseño, sin embargo, es posible subsanar dichas deficiencias mediante un reforzamiento estructural; iii) la estructura presenta muchas deficiencias y no cumple con todos los requisitos de la norma, por lo que se recomienda la construcción de una nueva estructura.

Muchas veces la diferencia entre la segunda y tercera opción tiene que ver con el costo de reforzamiento, por lo que el profesional responsable puede llegar a preguntarse cuán económico puede ser una propuesta de reforzamiento sin comprometer la integridad de la estructura.

En la presente tesis se han adaptado técnicas de optimización para su uso en el reforzamiento de pórticos sujetos a movimientos horizontales en la base generados por un evento sísmico. El diseño de tres pórticos, usando el método de la dirección posible, se presenta para analizar la eficiencia de la metodología desarrollada.

A project of structural retrofit is usually preceded by a structural evaluation, in which the current state of a structure is studied in order to make a diagnosis. The conclusions of this diagnosis could be: i) the state of the structure is good and the current standards are accomplished; ii) the structure has some deficiencies and does not accomplish some requirements of the current standards; however, it is possible to improve the structure by a structural retrofit; iii) the structure has many deficiencies and does not accomplish the requirements of current standards; therefore, the construction of a new building is recommended.

Usually, the difference between the second and the third options is related with costs of the structural retrofit. Due to this, the engineer responsible is asking himself how economical the structural retrofit can be without compromise the structural safety.

In this thesis the author has adapted optimization techniques for the retrofit of frames subjected to horizontal earthquake ground motions. The design of three frames using the method of feasible direction is shown to analyze the efficiency of the methodology.