Analisis de sensibilidad y optimizacion de estructuras de barras de nudos rigidos en teoria lineal y no lineal

Resumen

La optimización de forma es uno de los aspectos más apasionantes en el campo del diseño óptimo pero, dada su complejidad, su desarrollo ha sido uno de los más recientes en esta especialidad. En el ambito de las estructuras de barras cabe señalar que el diseño optimo de estructuras formadas por barras a flexión ha dio un tema muy habitual en la optimización. Sin embargo la mayoria de los problemas abordardos no ha considerado variables geométricas y, aun en estos casos, los analisis de sensibilidad respecto de las variables geometricas, tanto de la matriz de rigidez como de las condiciones, han sido realizados, generalmente, mediante diferencias finitas. Dado que los sistemas estructurales formados por barras a flexión son los más habituales en el mundo de la ingenieria civil y de la edificación y, al igual que sucede con los sistemas formados por barras biarticuladas, es de esperar que la optimización de geometria produzca mayores ventajas que las proporcionadas por la optimización exclusiva de tamaño, resulta necesario desarrollar las tecnicas adecuadas para ello. Los metodos mas eficientes existentes en la actualidad para abordar el problema de diseño optimo de estructuras utilizan información relativa a las sensibilidades de primer orden respecto a las variables de diseño de la función objetivo y de las respuestas estructurales, como son las tensiones y los movimientos. Estas sensibilidades por precisión y mayor rapidez en su obtención es preferible obtenerlas analíticamente que por diferencias finitas motivo por el cual en la presente tesis doctoral se desarrolla su calculo para implementarlas en un programa de ordenador que permite la resolución practica de ejemplos de aplicación. Además, debido a la importancia en muchas estructuras de los elementos fuertemente comprimidos es importante tener en cuenta los fenómenos de inestabilidad. En consecuencia el desarrollo se efectúa tanto en teoria lineal com