Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística

El problema de la estabilidad de taludes es de gran importancia en obras de Ingeniería, dicha estabilidad es cuantificada a través del factor de seguridad, el cual depende de las cargas actuantes, y de las características geométricas y físicas de la masa de suelo. La determinación del factor de segu...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Beneyto, Pablo Alejandro, Gutiérrez, Guillermo José, Mroginski, Javier Luis, Di Rado, Héctor Ariel, Awruch, Armando Miguel
Formato: Artículo
Lenguaje:Español
Publicado: Asociación Argentina de Mecánica Computacional 2023
Materias:
Estabilidad de taludes
Equilibrio límite
Optimización heurística
Algoritmo genético
MEF
Acceso en línea:http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51805
Aporte de:
RIUNNE - Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) de Universidad Nacional del Nordeste
id I48-R184-123456789-51805
record_format dspace
spelling I48-R184-123456789-518052023-07-04T23:14:35Z Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística Beneyto, Pablo Alejandro Gutiérrez, Guillermo José Mroginski, Javier Luis Di Rado, Héctor Ariel Awruch, Armando Miguel Estabilidad de taludes Equilibrio límite Optimización heurística Algoritmo genético MEF El problema de la estabilidad de taludes es de gran importancia en obras de Ingeniería, dicha estabilidad es cuantificada a través del factor de seguridad, el cual depende de las cargas actuantes, y de las características geométricas y físicas de la masa de suelo. La determinación del factor de seguridad puede ser abordada mediante el empleo de teorías simplificadas de resistencia de materiales, como los métodos de equilibrio límite, o bien, mediante técnicas más precisas como el Método de los Elementos Finitos, conduciendo, en ambos casos, a soluciones determinísticas. Sin embargo la obtención de la superficie de deslizamiento crítica, o de menor factor de seguridad, de una estructura de suelo no puede ser obtenida en virtud del carácter heurístico de la misma. En estos casos pueden emplearse técnicas iterativas de búsqueda donde la solución no es única, sino que está acotada en un intervalo. Específicamente el hallazgo de la superficie de deslizamiento crítica constituye un problema de optimización donde las variables son tan diversas como desconocidas. En este trabajo se plantea el desarrollo de un método de optimización basado en algoritmos genéticos aplicado a la obtención de la superficie de deslizamiento crítica, analizada mediante el método del equilibrio límite a través del MEF. La función objetivo evaluada es el factor de seguridad de las superficies de deslizamiento propuestas, la cual se obtiene utilizando un programa de Elementos Finitos desarrollado específicamente para suelos (FECCUND) junto a un módulo para la determinación de Factores de seguridad (FACTF). Como ejemplo de aplicación se ensayó una masa de suelo con talud vertical y otra con talud inclinado. Los resultados numéricos indican, que existe un tamaño mínimo de la población inicial por debajo de la cual no se consigue la convergencia esperada. Sin embargo, superado este tamaño mínimo de población no se observa gran dependencia de la solución respecto del tamaño de la población inicial, mostrando además que a pesar de una lenta convergencia, la ubicación de la superficie de falla responde a lo esperado según las teorías de suelo. 2023-07-04T09:56:28Z 2023-07-04T09:56:28Z 2011 Artículo Beneyto, Pablo Alejandro, et al., 2011. Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística. Mecánica Computacional. Santa Fe: Asociación Argentina de Mecánica Computacional, vol. 30, p. 2001-2014. E-ISSN 2591-3522. http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51805 spa openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/ application/pdf p. 2001-2014 application/pdf Asociación Argentina de Mecánica Computacional Mecánica Computacional, 2011, vol. 30, p. 2001-2014.
institution Universidad Nacional del Nordeste
institution_str I-48
repository_str R-184
collection RIUNNE - Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
language Español
topic Estabilidad de taludes
Equilibrio límite
Optimización heurística
Algoritmo genético
MEF
spellingShingle Estabilidad de taludes
Equilibrio límite
Optimización heurística
Algoritmo genético
MEF
Beneyto, Pablo Alejandro
Gutiérrez, Guillermo José
Mroginski, Javier Luis
Di Rado, Héctor Ariel
Awruch, Armando Miguel
Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
topic_facet Estabilidad de taludes
Equilibrio límite
Optimización heurística
Algoritmo genético
MEF
description El problema de la estabilidad de taludes es de gran importancia en obras de Ingeniería, dicha estabilidad es cuantificada a través del factor de seguridad, el cual depende de las cargas actuantes, y de las características geométricas y físicas de la masa de suelo. La determinación del factor de seguridad puede ser abordada mediante el empleo de teorías simplificadas de resistencia de materiales, como los métodos de equilibrio límite, o bien, mediante técnicas más precisas como el Método de los Elementos Finitos, conduciendo, en ambos casos, a soluciones determinísticas. Sin embargo la obtención de la superficie de deslizamiento crítica, o de menor factor de seguridad, de una estructura de suelo no puede ser obtenida en virtud del carácter heurístico de la misma. En estos casos pueden emplearse técnicas iterativas de búsqueda donde la solución no es única, sino que está acotada en un intervalo. Específicamente el hallazgo de la superficie de deslizamiento crítica constituye un problema de optimización donde las variables son tan diversas como desconocidas. En este trabajo se plantea el desarrollo de un método de optimización basado en algoritmos genéticos aplicado a la obtención de la superficie de deslizamiento crítica, analizada mediante el método del equilibrio límite a través del MEF. La función objetivo evaluada es el factor de seguridad de las superficies de deslizamiento propuestas, la cual se obtiene utilizando un programa de Elementos Finitos desarrollado específicamente para suelos (FECCUND) junto a un módulo para la determinación de Factores de seguridad (FACTF). Como ejemplo de aplicación se ensayó una masa de suelo con talud vertical y otra con talud inclinado. Los resultados numéricos indican, que existe un tamaño mínimo de la población inicial por debajo de la cual no se consigue la convergencia esperada. Sin embargo, superado este tamaño mínimo de población no se observa gran dependencia de la solución respecto del tamaño de la población inicial, mostrando además que a pesar de una lenta convergencia, la ubicación de la superficie de falla responde a lo esperado según las teorías de suelo.
format Artículo
author Beneyto, Pablo Alejandro
Gutiérrez, Guillermo José
Mroginski, Javier Luis
Di Rado, Héctor Ariel
Awruch, Armando Miguel
author_facet Beneyto, Pablo Alejandro
Gutiérrez, Guillermo José
Mroginski, Javier Luis
Di Rado, Héctor Ariel
Awruch, Armando Miguel
author_sort Beneyto, Pablo Alejandro
title Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
title_short Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
title_full Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
title_fullStr Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
title_full_unstemmed Análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
title_sort análisis de estabilidad de taludes mediante técnicas de optimización heurística
publisher Asociación Argentina de Mecánica Computacional
publishDate 2023
url http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51805
work_keys_str_mv AT beneytopabloalejandro analisisdeestabilidaddetaludesmediantetecnicasdeoptimizacionheuristica
AT gutierrezguillermojose analisisdeestabilidaddetaludesmediantetecnicasdeoptimizacionheuristica
AT mroginskijavierluis analisisdeestabilidaddetaludesmediantetecnicasdeoptimizacionheuristica
AT diradohectorariel analisisdeestabilidaddetaludesmediantetecnicasdeoptimizacionheuristica
AT awrucharmandomiguel analisisdeestabilidaddetaludesmediantetecnicasdeoptimizacionheuristica
_version_ 1808039248717152256

Ejemplares similares