La línea de investigación sobre diseño de estructuras con disipadores de energía sísmica ha sido apoyada por la DGAPA-UNAM dentro del PAPIIT desde 1991. Los proyectos anteriores han tratado sobre el Diseño General por Confiabilidad y Desempeño de estructuras con disipadores de energía. Dichos proyectos han dado lugar a varias publicaciones en revistas indexadas, y a varias tesis de maestría y doctorado. El proyecto que se pretende desarrollar durante 2014-2016 es una extensión de los anteriores en donde se pretende optimizar los diseños estructurales. En este proyecto se formularán y se aplicarán criterios de diseño basados en OPTIMIZAR VARIOS OBJETIVOS simultáneamente. Algunos de estos objetivos son: desempeño estructural, confiabilidad del sistema, factores de seguridad, costo inicial y/o costo total esperado. Los diseños corresponderán a estructuras tanto convencionales como a estructuras con disipadores de energía. Para el cálculo de la confiabilidad estructural y de la respuesta estructural se estudiarán MEDIDAS DE INTENSIDAD VECTORIALES en vez de la que se usa comúnmente que es la medida escalar (asociada a la ordenada espectral correspondiente al modo fundamental de la estructura). Las medidas de intensidad vectoriales dan lugar a respuestas estructurales con menores incertidumbres cuando se someten a un conjunto de movimientos sísmicos intensos. Con el fin de seleccionar las mejores opciones de diseño a partir de una OPTIMIZACIÓN MULTI-OBJETIVO, se utilizará el método de ALGORITMOS GENÉTICOS. Se analizarán las ventajas de diferentes técnicas de algoritmos genéticos (evolutivos) que se han planteado en la literatura, y se seleccionará aquella que presente mayores ventajas para nuestro problema. Dentro de las primeras actividades del proyecto se desarrollará un programa de cómputo para el diseño de edificios en el que se utilizará el método de REDES NEURONALES ARTIFICIALES. Los edificios serán regulares y se representarán en tres dimensiones. Mediante el uso de este programa de cómputo se podrán hacer múltiples diseños de manera rápida, con diferentes características geométricas y dinámicas (dependiendo de las variables de control), de manera que se pueda contar con una gran cantidad de opciones a partir de las cuales se seleccionarán las mejores mediante el llamado "Frente Pareto". Por otro lado, se planteará la metodología para obtener FACTORES DE EQUIVALENCIA entre la respuesta de estructuras POSTENSADAS con múltiples grados de libertad (MGDL) y de un grado de libertad (UGDL) de manera que ambos sistemas estructurales tengan una respuesta sísmica similar. Con esta herramienta se calibrará un criterio para el diseño de edificios POSTENSADOS de acero con conexiones semi-rígidas (las cuales actúan como disipadores de energía). El criterio de diseño que se menciona en el párrafo anterior implica conocer el comportamiento carga-deformación y las curvas de fatiga de las conexiones semi-rígidas ante la acción de cargas cíclicas. Este comportamiento deberá basarse en estudios EXPERIMENTALES de ángulos de acero. Recientemente realizamos algunos estudios experimentales en el Laboratorio de Estructuras del Instituto de Ingeniería de la UNAM.

Las contribuciones del proyecto que se pretende realizar son las siguientes: a) Proponer y aplicar criterios de OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO para el diseño de estructuras civiles, incluyendo edificios con disipadores de energía. Para la optimización se utilizará el método de los algoritmos genéticos. Se hará una selección acerca del método de algoritmos genéticos que presente mayores ventajas para nuestro problema. b) Proponer MEDIDAS DE INTENSIDAD VECTORIALES en vez de la que se usa comúnmente que es la medida escalar que está asociada a la ordenada espectral correspondiente al modo fundamental estructural. c) Desarrollar un programa de cómputo para el diseño de edificios de C/R (en 3D) en el que se utilizará el método de REDES NEURONALES ARTIFICIALES. d) Plantear y aplicar una metodología para obtener FACTORES DE EQUIVALENCIA entre la respuesta de estructuras POSTENSADAS Y CON DISIPADORES DE ENERGÍA con múltiples grados de libertad (MGDL) y de un grado de libertad (UGDL) de manera que ambos sistemas estructurales tengan una respuesta sísmica similar. e) Calibrar el CRITERIO de diseño para estructuras de acero postensadas con conexiones semi-rígidas en donde se tomen en cuenta los resultados experimentales que se realizaron recientemente en el Instituto de Ingeniería de la UNAM, y adermás se utilice la equivalencia entre sistemas de MGDF y UGDL formulada en el inciso d.