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Optimización multiobjetivo en apoyo al diseño basado en costos y rendimiento del ciclo de vida de estructuras de concreto armado

Autores: Sabbaghzade Feriz, Ali; Varaee, Hesam; Ghasemi, Mohammad Reza

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Optimización multiobjetivo en apoyo al diseño basado en costos y rendimiento del ciclo de vida de estructuras de concreto armado


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Diseño sísmico
Daños por terremotos
Costo del Ciclo de Vida
Análisis de CCL
Algoritmo de Movimiento Molecular de Gas Ideal
Método de Tiempo de Resistencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las encuestas sobre el diseño sísmico óptimo de estructuras revelan que muchas investigaciones se centran en minimizar los costos iniciales mientras se satisfacen las restricciones de rendimiento. Aunque reducir los costos iniciales cumpliendo con los códigos de diseño sísmico garantiza significativamente la seguridad de los ocupantes, aún puede causar pérdidas económicas y fatalidades considerables. Por lo tanto, calcular los daños potenciales por terremotos a lo largo de la vida útil de la estructura es esencial desde una perspectiva de diseño óptimo de Costo del Ciclo de Vida (LCC). El análisis de LCC evalúa la viabilidad económica, incluidos los costos de construcción, operación, ocupación, mantenimiento y fin de vida. El algoritmo de Movimiento Molecular de Gas Ideal (IGMM) basado en la población y metaheurístico ha demostrado ser efectivo para resolver problemas de ingeniería altamente no lineales mono y multiobjetivo. Este trabajo investiga el diseño óptimo basado en LCC mono y multiobjetivo de una estructura de edificio de concreto tridimensional de cuatro pisos utilizando el método de Tiempo de Resistencia (ET), que se emplea por su eficiencia en la estimación de respuestas estructurales bajo diferentes niveles de peligro sísmico. La novedad de este trabajo radica en integrar el método ET con el algoritmo IGMM para abordar de manera integral tanto criterios económicos como de rendimiento en el diseño sísmico. Los resultados indican que la técnica propuesta reduce significativamente los costos de lesiones leves, costos de alquiler y costos de ingresos en un 22%, 16% y 16%, respectivamente, logrando una reducción total del 10% en todos los Costos del Ciclo de Vida estructural, lo que se considera significativo.

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