Structural reliability analysis of limit state functions with multiple design points using evolutionary strategies



Document title: Structural reliability analysis of limit state functions with multiple design points using evolutionary strategies
Journal: Ingeniería. Investigación y tecnología
Database: PERIÓDICA
System number: 000337405
ISSN: 1405-7743
Authors: 1
2
2
Institutions: 1Instituto Mexicano del Petróleo, Programa de Investigación en Explotación Petrolera, México, Distrito Federal. México
2Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Tecnologia, Rio de Janeiro. Brasil
Year:
Season: Abr-Jun
Volumen: 10
Number: 2
Pages: 87-97
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract La identificación de todos los puntos de diseño es de suma importancia en el análisis de confiabilidad de estructuras reales. En este artículo se propone una metodología basada en el algoritmo numérico de las Estrategias Evolutivas (ES) para llevar a cabo el análisis de confiabilidad estructural de funciones de estado límite con múltiples puntos de diseño. Inicialmente, un método de optimización multidimensional utilizando ES se aplica para obtener la posición aproximada de los puntos de diseño (máximos locales). Las coordenadas de estos puntos son utilizados como puntos de partida en el bien conocido algoritmo HL–RF (Hasofer y Lind – Rackwitz y Fiessler) para obtener la probabilidad de falla del sistema con el Método de confiabilidad de Primer Orden (FORM). Estos puntos también son utilizados como los centros para la evaluación de la probabilidad de falla a través del método de simulación numérica Monte Carlo con muestreo por importancia (MCIS). Diversas aplicaciones numéricas muestran la versatilidad y la precisión de la metodología propuesta
English abstract The complete identification of all relevant design points is of paramount importance for the reliability analysis of real structures. In this paper a methodology based on Evolutionary Strategies (ES) algorithm is proposed to perform structural reliability analysis of limit state functions with multiple design points. A multidimensional optimization method using ES is first used to obtain a preliminary mapping of the relevant design points (local maxima). The approximate coordinates of these points are employed as initial guesses in the HL–RF (Hasofer and Lind–Rackwitz and Fiessler) algorithm when the First Order Reliability Method (FORM) for series systems is used to evaluate the system probability of failure. These points are also employed as the central points when Monte Carlo Simulation with Importance Sampling (MCIS) method is employed in the structural reliability evaluation. Numerical applications show the feasibility and the robustness of the proposed methodology
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería civil,
Análisis de estructuras,
Análisis de confiabilidad,
Puntos de diseño,
Muestreo por importancia,
Simulación de Montecarlo
Keyword: Engineering,
Civil engineering,
Structural analysis,
Reliability analysis,
Design points,
Importance sampling,
Monte Carlo simulation
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