Universidad Nacional de Huancavelica

Presentación del tema: "Universidad Nacional de Huancavelica"— Transcripción de la presentación:

1 “Diseño de Costo Óptimo para Estructuras Mediante Optimización no Lineal"
Universidad Nacional de Huancavelica Facultad de Ciencias de Ingenieria Escuela Académico Profesional de Civil (Huancavelica) EAPCH TECNICA DE PROGRAMACION CUADRATICA SECUENCIAL (SQP) PARA OBTENER LA OPTIMIZACION DE VIGAS PRINCIPALES DE PUENTES TIPO ARCO DE CONCRETO ARMADO Línea de Investigación Ingeniería Estructural. Introducción Anteriormente para realizar diseños de elementos estructurales el proyectista requería de mucha experiencia para realizar tanto el diseño inicial (predimencionamiento) y análisis de acuerdo a las leyes físicas, todo esto tomando en cuenta si el diseño es válido de acuerdo a la normatividad y solicitaciones estructurales para finalmente obtener un diseño final. Con la utilización de herramientas como la Programación Cuadrática Secuencial (SQP) algoritmos de minimización matemática no lineal, podemos obtener eficientemente diseños óptimos en cuanto a estructura y costo, gracias a los procesos iterativos que el computador determina en función a las solicitaciones de la estructura. En la actualidad encontrar el punto de equilibrio entre la seguridad máxima y costo mínimo, ya no son contradictorios puesto que con la búsqueda de funciones mínimas múltiples con restricciones hacen que estas se solucionen gracias al computador, permitiendo así al diseñador tomar más tiempo en los modelos estructurales y mas no así en el cálculo iterativo de estas. Conclusión El método SQP es una herramienta adecuada para resolver problemas de optimización no lineal restringida, esta también se aplica a diseños existentes como también para predimencionamientos de proyectos en desarrollo, el cual ayudarán a verificar que las estructuras no estén sobredimensionadas. Por tanto el Diseño de Costo Óptimo DCO se puede considerar como una alternativa técnica y económicamente viable para conseguir diseños bastante confiables y también cabe mencionar que esta técnica aportará considerablemente en diseños futuros. El problema de optimización es resuelto con la librería “Optimización Toolbox” del Matlab R2013a además de contener muchas técnicas de programación lineal y no lineal, la herramienta utilizada es el “Optimtol” y la función que soluciona este problema es el “fmincon” y por consiguiente el método de resolución es el algoritmos de Conjunto Activo (Active Set) o método SQP. Metodología de Investigación La metodología usada para el desarrollo de este trabajo es el Método Deductivo y el diseño de Investigación es Cuasi Experimental, para la implementación de esta metodología se usaron las técnicas e instrumentos de Análisis Documental y Observación, utilizando guías de análisis documental y observación, para posteriormente tomar datos mediante resúmenes y mapas conceptuales. La búsqueda y revisión de artículos científicos por el sitio Google ( también para este propósito se utilizaron los sitios ( de los cuales se seleccionó dos temas en particular: la optimización de secciones de concreto armado y como también se tomó en cuenta la normatividad vigente para el diseño de concreto del ACI 318S-11 y diseño de puentes del AASHTO LRFD-2012. Referencia Bibliográfica Borda Flores y Rodriguez G. (2010). Optimización de Secciones Transversales de Pórticos de Hormigón Armado Mediante uso de la Técnica de Programación Cuadrática Secuencial SQP. MathWorks Inc. (2013). Optimization Toolbox User's Guide María P. M. (2014). Técnicas de Optimización con Matlab. Comité 318-S. (2011). Requisitos de Reglamento para concreto Estructural (ACI 318S-11). AASHTO. (2012). AASHTO LRFD BRIDGE DESING SPECIFICATIONS . Morales M. R. (2006). Diseño en concreto Armado. Instituto de la Construcción y Gerencia. (2008) .Análisis, Diseño y Construcción de Puentes. Agradecimientos A mi asesor, por guiarme en el tema en general y encaminarme con las nociones y pautas de mi proyecto de tesis, también a aquellos docentes del curso de investigación que aportaron y me ayudaron a resolver mis controversias con respecto a mi tema en particular. Autor: Leopoldo Adolfo FELIPE INCA Asesor: Ing. Arturo Iván AYALA BIZARRO Huancavelica, Diciembre del 2015