Informes de la Construcción, Vol 66, No Extra-1 (2014)

Análisis Límite de estructuras de fábrica como problema de contacto unilateral: un enfoque probabilista


https://doi.org/10.3989/ic.13.098

F. Magdalena-Layos
Escuela Técnica Superior de Arquitectura, Universidad Politécnica de Madrid - Escuela Técnica Superior de Edificación,e Universidad Politécnica de Madrid, España

J. I. Hernando-García
Escuela Técnica Superior de Arquitectura – Universidad Politécnica de Madrid, España

Resumen


La evaluación de la seguridad de estructuras antiguas de fábrica es un problema abierto. En los casos en los que no se produce deslizamiento, la aplicación de los teoremas del Análisis Límite Estándar constituye una herramienta formidable por su simplicidad y robustez. Sin embargo, cuando puedan existir mecanismos de inicio de colapso que impliquen deslizamientos, no está asegurada la existencia de una solución única, por lo que es necesaria la búsqueda de otros métodos para tratar la incertidumbre asociada a su multiplicidad. Se propone una simulación por el Método de Monte Carlo, de estructuras antiguas de fábrica, modeladas en forma de problema de contacto unilateral con rozamiento entre cuerpos rígidos. Los resultados servirán de fundamento para futuros análisis por otros métodos probabilísticos menos costosos computacionalmente.

Palabras clave


Estructuras de fábrica; contacto unilateral; rozamiento; Monte Carlo

Texto completo:


HTML PDF XML

Referencias


(1) Kooharian, A. (1952). Limit analysis of voussoir (segmental) and concrete arches. Proceedings of American Concrete Institute, 49(12): 317-328.

(2) Gilbert, M. (2007). Limit analysis applied to masonry arch bridges: state-of-the-art and recent developments. In 5th International Arch Bridges Conference (pp. 13-28).

(3) Huerta, S. (2005). Mecánica de las bóvedas de fábrica: el enfoque del equilibrio. Informes de la Construcción, 56(496): 73-89.

(4) Orduña, A., Lourenço, P.B. (2001). Limit analysis as a tool for the simplified assessment of ancient masonry structures. En Historical Constructions, (pp. 511-520). Guimarães: University of Minho.

(5) Roca, P., Cervera, M., Gariup, G. (2010). Structural analysis of masonry historical constructions. Classical and advanced approaches. Archives of Computational Methods in Engineering, 17(3): 299-325.

(6) D’Ayala, D. F., Tomasoni, E. (2008). The structural behaviour of masonry vaults: Limit state analysis with finite friction. En Structural analysis of historic construction, (pp. 3-19).

(7) Ferris, M. C., Tin-Loi, F. (2001). Limit analysis of frictional block assemblies as a mathematical program with complementarity constraints. International Journal of Mechanical Sciences, 43(1): 209-224.

(8) Fishwick, R.J. (1996). Limit analysis of rigid block structures (Tesis doctoral). Portsmouth: Department of Civil Engineering- University of Portsmouth. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.310412.

(9) Gilbert, M., Casapulla, C., Ahmed, H. M. (2006). Limit analysis of masonry block structures with non-associative frictional joints using linear programming. Computers & Structures, 84(13-14): 873-887.

(10) Magdalena, F. (2013). El problema del rozamiento en el análisis de estructuras de fábrica mediante modelos de sólidos rígidos (Tesis doctoral). Madrid: Universidad Politécnica de Madrid.

(11) Orduña, A., Lourenço, P. B. (2005). Three-dimensional limit analysis of rigid blocks assemblages. Part II: Load-path following solution procedure and validation. International journal of solids and structures, 42(18): 5161-5180.

(12) Tran-Cao, T.R.I. (2009). Collapse analysis of block structures in frictional contact (Tesis doctoral). Sydney: The University of New South Wales.

(13) Heyman, J. (2008). The plasticity of unreinforced concrete. Magazine of Concrete Research, 60(8): 555-559.

(14) Ochsendorf, J. A. (2002). Collapse of masonry structures (Tesis doctoral). Cambridge: University of Cambridge.

(15) Cottle, R.W., Pang, J.S., Stone, R.E. (2009). The linear complementarity problem. SIAM Classics in Applied Mathematics.

(16) Garey, M. R., Johnson, D. S. (1979). Computers and intractability. New York: Freeman.

(17) Hu, J., Mitchell, J. E., Pang, J.S., Bennett, K. P., Kunapuli, G. (2008). On the global solution of linear programs with linear complementarity constraints. SIAM Journal on Optimization, 19(1): 445-471.

(18) Büeler, B., Enge, A., Fukuda, K. (2000). Exact volume computation for polytopes: A practical study. In Polytopes - Combinatorics and computation, (pp. 131-154). Basel: Birkhäuser.

(19) Bu.eler, B., Enge, A. (2003). VINCI version 1.0.5, Computing volumes of convex polytopes. Palaiseau-France: Laboratoire d’Informatique École polytechnique (bajo licencia GNU-GPL).

(20) Rubinstein, R.Y., Kroese, D.P. (2007). Simulation and the Monte Carlo method. Wiley. http://dx.doi.org/10.1002/9780470230381




Copyright (c) 2014 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional.


Contacte con la revista informes@ietcc.csic.es

Soporte técnico soporte.tecnico.revistas@csic.es