Metodología para la optimización de pórticos planos en acero controlados con disipadores histeréticos metálicos basada en algoritmos genéticos de codificación binaria

Abstract

Numerosas investigaciones se han llevado a cabo en las últimas décadas con el objetivo de desarrollar y ensayar disipadores de energía que mejoren la respuesta de una edificación ante un sismo. Sin embargo, determinar la ubicación de los dispositivos de control en el pórtico de tal manera que se obtenga una respuesta estructural donde se maximice la eficiencia del dispositivo y a su vez se reduzcan los costos resulta en un gran reto. En el presente artículo se propone una metodología para el diseño óptimo de estructuras de acero 2D con disipadores de energía metálicos histeréticos tipo TADAS (Triangular plate added damping and stiffness) basada en algoritmos genéticos especiales. Las variables de diseño corresponden a los perfiles asignados para vigas y columnas y a la ubicación y cantidad de dispositivos de control, lo anterior implica la formulación de un proceso de optimización estructurado y no estructurado. La función objetivo que dirige el proceso de optimización está ligada a la minimización del costo total de la estructura incluyendo los disipadores de energía. Se realizaron tres ejemplos, que corresponden a pórticos con variaciones geométricas, el análisis de las estructuras bajo cargas sísmicas se ejecutó en OpenSees.