Free-form discontinuity layout optimization for geotechnical and general plasticity applications
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Date
2021
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Abstract
El método de optimización por discontinuidades o discontinuity layout optimization
(DLO) es un método que aproxima numéricamente la superficie de falla en suelos,
hormigón y materiales similares. El método aproxima la superficie de falla crítica
utilizando discontinuidades representadas por segmentos o planos en dos y tres
dimensiones, respectivamente. Estas discontinuidades se seleccionan a través de un
problema de optimización de una red altamente redundante de discontinuidades
previamente generadas. La falta de popularidad del método se debe en parte a la dificultad
para generar un espacio de solución lo suficientemente rico; es decir, una red de
discontinuidades redundante. Este problema aumenta cuando el dominio de análisis se
compone de varias capas de material, un escenario común en la ingeniería geotécnica.
Este trabajo propone dos métodos de generación de discontinuidades; el primero para
dominios de dos dimensiones y el segundo para dominios de tres dimensiones. El primero
permite la generación de discontinuidades en dominios no estructurados e irregulares,
incluyendo diferentes capas de material en dicho dominio. Para el caso tridimensional, el
método también permite incluir diferentes capas de material en el dominio; sin embargo,
a pesar de funcionar en dominios no estructurados e irregulares, no produce resultados
satisfactorios en dominios de estas características. Además, este trabajo propone
extensiones a la formulación estándar de DLO que permiten: (1) considerar el análisis de
agua subterránea y (2) calcular el factor de seguridad crítico de un problema.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021