Percepción de los estudiantes de postgrado en ingeniería civil respecto a la docencia semipresencial durante la pandemia

Este estudio examina la percepción que tienen los estudiantes de postgrado de ingeniería civil de la Universitat Politècnica de València sobre las sesiones virtuales y presenciales. Para ello, se utilizó un cuestionario de nueve ítems en escala Likert. Respondieron a la encuesta 51 alumnos, que representan más del 77% de los matriculados. Corresponden a alumnos de dos másteres relacionados con la ingeniería civil en modalidad semipresencial (enseñanza virtual y presencial simultáneamente). Son el Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón y el Máster Universitario en Planificación y Gestión en Ingeniería Civil. El resultado principal muestra que algo menos del 69% de los encuestados está muy de acuerdo o algo de acuerdo con la siguiente afirmación: “Con la información que tengo ahora, volvería a matricularme en este máster en modalidad semipresencial“. Solo algo más del 7,8% estaría muy en desacuerdo o algo en desacuerdo con la siguiente afirmación: “En ausencia de una pandemia, me gustaría que este máster se ofreciera en modalidad semipresencial en el futuro“. Del análisis multivariante de la encuesta se desprende que la formación semipresencial ha llegado para quedarse incluso después de que se resuelva el problema de la pandemia. A ello contribuye el hecho de que una gran proporción de los estudiantes son de origen latinoamericano, y esta modalidad mixta facilita su acceso a los estudios de posgrado. Estos resultados implican una futura revisión en profundidad de la forma en que se imparte la formación de máster.

ABSTRACT

This study examines the perception that postgraduate civil engineering students at the Universitat Politècnica de València have about virtual and face-to-face sessions. For this purpose, a nine-item Likert-scale questionnaire was used. Fifty-one students, representing more than 77% of those enrolled, answered the survey. They correspond to students of two master’s degrees related to civil engineering in blended learning (virtual and face-to-face teaching simultaneously). The main result shows that slightly less than 69% of the respondents strongly agree or somewhat agree with the following statement: “With the information, I have now, I would enroll again in this master’s degree in blended mode.” Only slightly more than 7.8% would strongly disagree or somewhat disagree with the following statement: “In the absence of a pandemic, I would like this master’s degree to be offered in a blended mode in the future.” From the multivariate analysis of the survey, it is clear that blended learning is here to stay even after the pandemic problem is resolved. Contributing to this is that a large proportion of the students are of Latin American origin, and this mixed modality facilitates their access to graduate studies. These results imply a future in-depth review of how master’s education is delivered.

Keywords: 

Civil engineering, virtual teaching, COVID-19, Likert-scale, postgraduate education.

Reference:

YEPES, V.; YEPES-BELLVER, L.; BRUN-IZQUIERDO, A.  (2022). Civil engineering postgraduate students’ perception on synchronous virtual versus face-to-face teaching during COVID-19. 16th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2022), 7th-8th March 2022, pp. 587-595, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-37758-9

Descargar (PDF, 229KB)

Hoy se cumplen 10 años del Blog de Víctor Yepes

Hoy 5 de marzo del 2022 se cumplen 10 años desde que me embarqué en la aventura de abrir un blog dedicado a fundamentalmente a la ingeniería de la construcción. No podía dejar pasar la oportunidad de contar algunas de las motivaciones que me llevaron a esto y cuáles eran mis objetivos. Este es el artículo número 1524 de los publicados en 10 años, lo cual significa que, de forma periódica, he dedicado mucho esfuerzo a generar nuevos contenidos. Más adelante os paso las cifras estadísticas más significativas.

Todo empezó con la asistencia a uno de los múltiples cursos de formación que ofrece la Universitat Politècnica de València a sus profesores para mejorar la docencia. En particular, asistí a un curso que se llamaba “Uso docente de Poliblogs”. Bueno, en nuestra universidad se añade el prefijo “poli” a cualquier cosa y a un blog, pues Poliblog. Una de las tareas del curso fue abrir un cuaderno de bitácora, y ese fue el inicio de todo.

Por cierto, me gusta el término “cuaderno de bitácora“, que la Real Academia Española la define como el “libro en que se apunta el rumbo, la velocidad, maniobras y demás accidentes de la navegación“. Nada mejor para describir lo que hago yo en este medio digital. En definitiva, se trata de una página web, generalmente de carácter personal, con una estructura cronológica que se actualiza regularmente y que se suele dedicar a tratar un tema concreto.

Pero empecemos desde el principio. Para contextualizar el año 2012, diremos que fue el año que supuestamente los mayas vaticinaban como el del fin del mundo. Empezábamos a salir de la crisis financiera del 2008, ocurrió la tragedia del crucero Costa Concordia, Obama fue reelegido para cuatro años más, se presentaron los datos en el CERN de la llamada “partícula de Dios”, falleció Neil Armstrong, el Curiosity aterrizó en Marte, entre otras cosas. Hoy mismo estamos en un mundo diferente, estamos saliendo de la sexta ola de la pandemia del coronavirus que en España ha supuesto más de 100.000 fallecidos y nos encontramos en plena invasión rusa de Ucrania, en un conflicto cuyas consecuencias son difíciles de imaginar en estos momentos. Por cierto, mientras estoy escribiendo estas líneas se oye de fondo el ruido de las “mascletàs”, pues estamos a las puertas de las Fallas de Valencia. No sabéis lo importante que es para todos volver a recuperar parte de la normalidad que nos ha robado la pandemia, los conflictos y la sinrazón.

Pero, ¿cuál fue el verdadero motivo que hizo que ese blog tuviese continuidad a lo largo del tiempo? En primer lugar, el culpable fue la asignatura de “Procedimientos de Construcción” que imparto en la Escuela de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Valencia. Os explicaré la razón. En aquella época tenía mi ordenador repleto de fotografías, folletos, apuntes de clase o vídeos (algunos en VHS). Dar las clases suponía un reto en una asignatura donde lo importante es acercar la obra al estudiante. A pesar de que disponíamos ya en aquel momento de ordenador en clase, proyector y conexión a internet, siempre pensé que la organización de la información para los alumnos era un verdadero reto. Desde luego, ni los libros de apuntes, ni los PowerPoint, eran material suficiente para que la comprensión de la asignatura tuviese un nivel razonable.

La solución fue el blog. En efecto, cada una de las entradas podía organizar fotografías, vídeos (muchos grabados por mí y otros de Youtube), texto de apuntes de clase, etc. Bastaría que los estudiantes acudiesen al blog para tener una visión sintética y visual de la información de cada uno de los procedimientos constructivos que explicaba en clase. Sin embargo, la cosa no quedó ahí. También empecé a divulgar información interesante de nuestra profesión, historia de puentes, construcciones, personajes ilustres, etc. Luego también incluí apuntes de otras asignaturas como innovación, calidad, optimización, modelos predictivos, hormigón, etc. Y por último, sirvió para divulgar las publicaciones de nuestro grupo de investigación, los premios recibidos, los proyectos de investigación, etc. Lo que era un blog para mis estudiantes, como la información era en abierto, empezó a crecer de forma incontrolada.

Pero la cosa fue a más. Me di cuenta en aquel momento que mis hijos se comunicaban en unos medios que yo desconocía. Eran las redes sociales. Empecé a indagar en Twitter, Linkedin, Facebook, Instagram o Youtube y, poco a poco comprobé que era sencillo vincular los contenidos de forma automática a estas redes. Es por eso que muchos piensan que estoy todo el día enganchado a internet, pero no es cierto. Son los robots que tengo programados los que, de forma automática, diseminan los contenidos por las redes sociales. El efecto multiplicador es asombroso: más de 23.000 seguidores en Twitter, a los que hay que sumar el de otras redes sociales. Además, día a día tuve que mejorar la calidad de los contenidos. La pandemia del COVID me ayudó, entre otras cosas, a grabar clases y buscar material que sirviese de forma autónoma a los alumnos. Incluso eso me sirvió para organizar cursos masivos y gratuitos MOOC que tienen miles de estudiantes en todo el mundo. En algunos casos, el contenido lo he podido estructurar en libros y manuales de referencia en mi universidad.

Pero a nivel personal esta aventura me acarreó beneficios inesperados. Como todos sabéis, los profesionales debemos actualizarnos y aprender continuamente a lo largo de nuestra vida. Y más los profesores universitarios, pues su obligación es estar al tanto de las últimas novedades que afectan a su docencia. Antes del blog leía libros, artículos de revista, etc. Tomaba notas en folios y luego éstos acababan en la basura. Hoy lo que hago es interesarme por un tema, estudiarlo, redactarlo y ponerlo en abierto. Eso significa una exposición pública al error que no todo el mundo está dispuesto a aceptar. No es mi caso. De hecho, muchas veces he mejorado los contenidos con las críticas positivas que recibo por parte de los lectores. Eso hace que los contenidos vayan mejorando poco a poco. Y el conocimiento sobre la profesión y sobre la actualidad de la ingeniería aumenta todos los días. Como podéis ver, y es algo en lo que insisto mucho a mis estudiantes, la comunicación es una de las competencias más importantes que tienen los profesionales hoy día. No es una cosa de “letras” o de “ciencias”, como nos decían cuando estudiábamos bachiller.

Sin embargo, no todo han sido buenas noticias. He estado en varias ocasiones a punto de cerrar el blog, o simplemente dejarlo abierto únicamente a mis estudiantes. La razón era la copia indiscriminada de los contenidos en otras páginas web sin citar la procedencia. Además de ser plagio, estas páginas se lucran con publicidad, lo cual es un verdadero fraude. Pero lo peor fue ver estos contenidos en algunos libros publicados por editoriales de prestigio. Por supuesto, sin citar la procedencia de los contenidos. Tuve que acudir a mis abogados para iniciar un pleito por este tema. Pero al final, los masivos apoyos recibidos de todo el mundo hizo reconsiderar mi decisión de clausurar el blog. Eso sí, seguiré persiguiendo legalmente a aquellos que usen de forma inadecuada los contenidos. Como mínimo, me doy por satisfecho si citan la procedencia.

En la segunda de las entradas, la del día 6 de marzo de 2012, ya expuse los objetivos que tenía con el blog. Como no podía ser de otra forma, lo ilustré con el puente atirantado “Fernando Reig”, pues siendo ingeniero alcoyano, no podía dejar de pasar esta oportunidad. Además, utilicé uno de los lemas que más me ha ayudado a lo largo de los años. Se trata de una inscripción que apareció en una villa romana: “Nihil difficile volenti” (nada es difícil si hay voluntad de superarlo). A lo que añadí una de las frases que más define mi perfil profesional: “En mi opinión, nadie puede ser un buen proyectista, un buen investigador, un buen líder en la profesión de la ingeniería civil a menos que entienda los métodos y los problemas de los constructores”. Esta frase, original de uno de los ingenieros civiles más eminentes, Ralph B. Peck, la comparto plenamente y la tengo en el tablón de anuncios donde ponemos las notas, frente a mi despacho, a la vista de todos.

Pero vamos a analizar los datos. Ya os adelanto que han superado todas las expectativas que tenía este cuaderno de bitácora. También es cierto que el blog está bajo el paraguas de la Universitat Politècnica de València. Ello significa muchas cosas. En primer lugar, que en las búsquedas de cualquier palabra relacionada con la ingeniería, los buscadores rápidamente colocan al blog entre los primeros lugares. Eso significa una gran visibilidad. Por otra parte, y a pesar de que me han ofrecido muchísimas veces la posibilidad de patrocinio y de compartir información comercial, siempre me he negado. No solo por el hecho de que el blog es institucional, sino porque perdería la independencia en contar las cosas. Esto último tiene un valor incalculable.

Con esta entrada, he publicado un total de 1524 artículos. Atendiendo a Google Analytics, el blog ha tenido 6.625.168 vistas a sus páginas, con una fidelidad del 23,1% en cuanto a visitantes fieles y un 76,9% de nuevos visitantes. De media, han sido  78.460 el promedio de usuarios activos durante 28 días. Aunque las puntas, por ejemplo, fueron de 6.025 usuarios el martes 23 de marzo de 2021. El rango de edad mayoritario de los usuarios es de 25 a 34 años, con un 33,50%, seguido del rango de 18 a 24 años, con un 27,50%. Es decir, que mayoritariamente se trata de un público joven. Además, existe cierta paridad en cuanto al sexo, pues el 45,85% de los usuarios son mujeres. En cuanto a la nacionalidad, México (29,49%), España (26,22%), Colombia (12,01%) y Perú (8,77%) son los países con más usuarios del blog.

En cuanto a los contenidos, es curioso comprobar que alguno de ellos tienen visitas masivas diarias. Es el caso de la entrada que explicaba qué es un error de medición, la relacionada con las definiciones básicas de lo que es un diseño de experimentos o lo que es el coeficiente de esponjamiento en el movimiento de tierras. En el cuadro que os dejo a continuación podéis ver las cifras.

¿Cuál es el futuro del blog? Lo más difícil será continuar el ritmo. Es mucho el trabajo necesario para mantenerlo al día y para crear nuevos contenidos. Se trata de un esfuerzo altruista que se encuentra dentro de mi filosofía de devolver a la sociedad parte de lo que me ofreció en mi formación. Esta filosofía es contraria a la ciertos profesionales que opinan que no hay que regalar el trabajo. Pero es mi forma de entender la vida y darle algún sentido. Hay que ser generoso en compartir el conocimiento.

Espero que en el futuro, cuando pasen los años y ya no esté entre vosotros, este cuaderno de bitácora se pueda mantener de alguna forma vivo. Lo que más miedo me da es que toda esta información digital se esfume cualquier día y se pierda todo el trabajo. Suelo hacer copias de seguridad, pero me gustaría que en el futuro alguna institución se pudiera hacer cargo de los contenidos. En fin, espero que eso sea dentro de muchísimos años.

Muchísimas gracias a todos los que, de alguna u otra forma, habéis seguido mis artículos. Sois la única razón que tengo para seguir escribiendo y creando contenidos. Muchas gracias.

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

Consideración de la incerteza y de multidisciplinas en la determinación de criterios sostenibles de caminos rurales usando la lógica neutrosófica

A continuación os presento un artículo que se publicó en inglés, pero que os lo paso en español para que pueda tener mayor repercusión. Dicho trabajo recibió el Premio Jaume Blasco a la Innovación en el XXV Congreso Internacional de Dirección e Ingeniería de Proyectos AEIPRO 2021. Se trata de una colaboración con profesores chilenos y que está incluida dentro del proyecto de investigación HYDELIFE.

RESUMEN

En Latinoamérica, es posible encontrar una gran brecha entre los kilómetros de caminos pavimentados y aquellos sin ningún tipo de protección. Esta condición se agrava en zonas rurales limitando las oportunidades de desarrollo y la calidad de vida de sus habitantes. En Chile existen programas estatales que buscan reducir la brecha territorial a través de soluciones de pavimentación básicas de bajo costo; sin embargo, los criterios de priorización de caminos rurales no son claros. Múltiples actores influyen en el territorio rural y la inexistencia de patrones de referencia aumenta la subjetividad en la toma de decisión de infraestructura. Este estudio busca determinar criterios que influyan en la selección de caminos rurales en el Sur de Chile para promover un desarrollo territorial sostenible; en consideración de los múltiples actores y la incertidumbre del proceso de selección. Para ello se realizó una revisión documental y 12 entrevistas semiestructuradas. Los criterios se validaron a través de un panel de expertos multidisciplinar y la aplicación de números neutrosóficos para tratar la incertidumbre derivada de la consulta a expertos. El resultado de este estudio aportó catorce criterios sostenibles para apoyar la planificación de caminos básicos rurales en el Sur de Chile.

Referencia:

SIERRA, L.; ARAYA, F.; YEPES, V. (2021). Consideration of uncertainty and multiple disciplines in the determination of sustainable criteria for rural roads using neutrosophic logic.  Sustainability, 13(17):9854. DOI:10.3390/su13179854

Os dejo a continuación el artículo completo.

Descargar (PDF, 915KB)

 

Investigación de vanguardia en el diseño óptimo y ejecución de los puentes construidos con vigas artesas

Figura 1. Montaje de una viga artesa

La construcción con hormigón prefabricado presenta claras ventajas económicas cuando se fabrican en taller piezas en grandes series. El ahorro en material y en mano de obra, la elevada calidad en el producto y el rápido montaje son razones que justifican, por sí solas, el uso de la construcción prefabricada. Sin embargo, hoy en día existen motivos adicionales basados en beneficios sociales y medioambientales que justifican la adopción de la tecnología del hormigón prefabricado. Asimismo, los proyectistas han tomado buena nota de las ventajas del prefabricado cuando se trata de construir puentes con luces moderadas, de 10 a 50 m. En estos casos, la disminución del peso resulta fundamental para reducir los costes de elevación y transporte de las piezas. En este contexto, la optimización estructural del coste necesario para construir un puente de vigas prefabricadas constituye un área de gran interés,especialmente cuando se realizan grandes series de piezas.

Siguiendo esta línea de trabajo, nuestro grupo de investigación se ha centrado en los últimos años en el diseño automatizado de puentes de vigas artesa prefabricadas de hormigón pretensado (HP) empleados como pasos superiores sobre vías de comunicación. Las luces vienen impuestas por las dimensiones de la vía inferior, con rangos habituales que oscilan entre los 20 y los 40 m. Estos puentes consisten en vigas de HP con forma de U con losa superior colaborante (Figura 2) y un tablero de hormigón, parcialmente prefabricado o construido “in situ”. Esta tipología cuenta a su favor, entre otras, con las ventajas derivadas de la prefabricación, como por ejemplo la construcción industrializada, los moldes reutilizables, los plazos reducidos de ejecución en obra y la baja interferencia con el tráfico inferior. La solución de viga en U permite eliminar completamente los poco agraciados cabezales sobre pila de los tableros de viga en doble T.

Figura 2. Esquema longitudinal del puente y sección transversal del tablero

Resulta interesante comparar la mejor solución alcanzada por alguno de los algoritmos desarrollados por nuestro gruporespecto a una estructura realmente construida y calculada mediante procedimientos habituales. Se han comprobado para casos similares ahorros apreciables en torno al 7-8%. Sin embargo, en algún caso extremo, como el caso del viaducto 1 del tramo Muro de Alcoy-Puerto de Albaida del proyecto de construcción de la autovía del Mediterráneo, el ahorro se ha estimado en un 50% (Martí et al., 2014). En este caso, el puente tenía una luz de 35 m y un ancho de tablero igual al de la solución optimizada, siendo el ahorro alcanzado tan importante a causa de las diferencias en la medición de las unidades de obra en materiales que pueden apreciarse en la Tabla 1.

Tabla 1. Comparación de las mediciones en las unidades de obra significativas correspondientes al viaducto 1 del tramo Muro de Alcoy-Puerto de Albaida, de luz 35 m, respecto a la solución optimizada (Martí et al., 2014)

Resulta evidente que los resultados alcanzados por nuestro grupo de investigación pueden ser de gran interés para su transferencia a las empresas de prefabricados, constructoras y proyectistas. Este diseño automatizado supone un auténtico revulsivo en la forma de entender el proyecto de las estructuras. No obstante, ciertas prácticas comunes como introducir en los proyectos estructuras prefabricadas sobredimensionadas y luego ajustarlas durante la obra (con los consiguientes ahorros para las partes) pueden verse afectadas por este tipo de diseño optimizado. Esta mala praxis puede ser un impedimento para que el diseño optimizado entre a formar parte de la práctica habitual en nuestro sector.

Os dejo a continuación un vídeo del GRUPO BERTOLÍN donde distintos técnicos nos explican las características de los puentes construidos con vigas artesas, sus partes principales y los procesos de ingeniería, mostrando como ejemplo diferentes estructuras en las que Bertolín trabaja actualmente: 4 estructuras en la variante norte de Bétera, acceso a Torrente por el barranco de Chiva, duplicación del puente de Malilla en Valencia y la mejora del acceso de la V30 a la V31.

A continuación os dejo las publicaciones científicas que ha realizado nuestro grupo de investigación al respecto de los puentes de vigas artesa. Estamos, cómo no, en disposición de realizar transferencia tecnológica a las empresas que así nos lo soliciten.

Referencias:

PENADÉS-PLÀ, V.; GARCÍA-SEGURA, T.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2018). An optimization-LCA of a prestressed concrete precast bridge. Sustainability, 10(3):685. DOI:10.3390/su10030685

PENADÉS-PLÀ, V.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T.; YEPES, V. (2017). Life-cycle assessment: A comparison between two optimal post-tensioned concrete box-girder road bridges. Sustainability, 9(10):1864. DOI:10.3390/su9101864

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F. (2017). Heuristics in optimal detailed design of precast road bridges. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 17(4):738-749. DOI:10.1016/j.acme.2017.02.006

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T. (2017). Design optimization of precast-prestressed concrete road bridges with steel fiber-reinforcement by a hybrid evolutionary algorithm. International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, 5(2):179-189.

MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T.; YEPES, V. (2016). Structural design of precast-prestressed concrete U-beam road bridges based on embodied energy. Journal of Cleaner Production, 120:231-240. DOI:10.1016/j.jclepro.2016.02.024

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F. (2015). Memetic algorithm approach to designing of precast-prestressed concrete road bridges with steel fiber-reinforcement. Journal of Structural Engineering, 141(2): 04014114. DOI:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001058

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T. (2015). Cost and CO2 emission optimization of precast-prestressed concrete U-beam road bridges by a hybrid glowworm swarm algorithm. Automation in Construction, 49:123-134. DOI:10.1016/j.autcon.2014.10.013

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; LUZ, A. (2014). Automated design of prestressed concrete precast road bridges with hybrid memetic algorithms. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 30(3), 145-154. DOI:10.1016/j.rimni.2013.04.010

MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J. (2013). Design of prestressed concrete precast road bridges with hybrid simulated annealing. Engineering Structures, 48:342-352. DOI:10.1016/j.engstruct.2012.09.014

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

Objetivos y metodología del proyecto de investigación HYDELIFE

Figura 1. Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH)
Figura 1. Laboratorio de materiales del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH)

En varios artículos anteriores detallamos los antecedentes, la motivación, las hipótesis de partida, así como la trascendencia del proyecto de investigación HYDELIFE. Ahora vamos a explicar los objetivos y la metodología de este proyecto, del cual soy investigador principal: Optimización híbrida del ciclo de vida de puentes y estructuras mixtas y modulares de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos (PID2020-117056RB-I00). Los investigadores de este proyecto pertenemos al Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH).

El objetivo general perseguido se basa en afrontar el reto social que supone la creación y la conservación de las construcciones modulares y puentes mixtos en escenarios de fuertes restricciones presupuestarias, mediante la resolución de los problemas complejos planteados en el ámbito de las decisiones públicas y privadas. Para ello se precisa un salto científico capaz de integrar a los distintos actores y grupos de expertos en la toma de decisiones considerando criterios de sostenibilidad social y ambiental a lo largo de todo el ciclo de vida de las infraestructuras considerando la variabilidad inherente al mundo real. Para integrar las incertidumbres que afectan al sistema, se propone aplicar técnicas metaheurísticas híbridas basadas en fiabilidad, aplicadas no sólo al proyecto de nuevas estructuras, sino al mantenimiento de las actuales. Un estudio de sensibilidad de los escenarios presupuestarios y de las hipótesis tomadas en los inventarios del análisis del ciclo de vida proporcionará conocimiento no trivial sobre las mejores prácticas. Esta metodología será aplicable también a otro tipo de infraestructuras.

El objetivo general se desarrollará mediante los objetivos específicos mostrados en la Figura 2 y que se describen a continuación, de los cuales será responsable el investigador principal:

  • OE-1: Análisis de funciones de distribución específicas para el diseño óptimo basado en fiabilidad que integre aspectos ambientales, sociales y económicos que sirva para la toma de decisión multicriterio.
  • OE-2: Determinación de indicadores clave basados en redes bayesianas y lógica neutrosófica para garantizar una efectiva integración de la sostenibilidad ambiental y social en la licitación de proyectos mantenimiento de construcciones modulares, puentes mixtos e híbridos.
  • OE-3: Identificación de estrategias de mantenimiento robusto óptimo de construcciones modulares y puentes mixtos y estructuras híbridas.
  • OE-4: Formulación y resolución del problema de optimización multiobjetivo que contemple el ciclo completo de construcciones modulares, puentes mixtos y estructuras híbridas mediante metaheurísticas híbridas.
  • OE-5: Comparación del diseño robusto óptimo respecto a la optimización heurística considerando incertidumbres en los escenarios presupuestarios y en las hipótesis del análisis del ciclo de vida.
  • OE-6: Difusión de resultados y redacción de informes.
Figura 2.- Objetivos específicos del proyecto HYDELIFE

Metodología propuesta en relación con los objetivos y con el estado del arte

El análisis del estado del arte alumbró dos huecos en la investigación, el empleo de metaheurísticas híbridas con Deep Learning y su aplicación a construcciones modulares, puentes mixtos y estructuras híbridas. Además, el empleo de la lógica neutrosófica y las redes bayesianas abre puertas en el ámbito de la decisión multicriterio. Estas novedades se combinan en la metodología con técnicas y disciplinas ya empleadas en otros proyectos: análisis del ciclo de vida, análisis basado en fiabilidad, diseño óptimo robusto, metamodelos y técnicas de minería de datos. Por tanto, se trata de una combinación integrada cuyo objetivo es la priorización del tipo de diseño, en el caso de estructuras de nueva planta, o bien de su mantenimiento, basándose en criterios de sostenibilidad social y ambiental bajo presupuestos restrictivos, considerando la variabilidad inherente a los problemas reales.

La Figura 3 muestra el esquema metodológico propuesto para HYDELIFE, relacionando las fases con los objetivos propuestos. Se utiliza un enfoque mixto e interactivo, donde el decisor proporciona información sobre las preferencias al analista que, tras una optimización multiobjetivo basada en fiabilidad y metamodelos, aporta un conjunto de soluciones eficientes que el responsable debe evaluar antes de tomar su decisión. Por tanto, la novedad de la propuesta metodológica trifase se basa en la integración de técnicas de información a priori, donde el decisor (grupos de interés) informa de las preferencias al analista (en cuanto a tipologías, métodos constructivos, conservación, etc.), produciéndose con esta información una optimización multiobjetivo capaz de generar alternativas eficientes utilizando la variabilidad en los parámetros, variables y restricciones. La última fase pasa por un proceso de información a posteriori para que el decisor contemple aspectos no considerados en la optimización para dar la solución final completa.

Figura 3.- Esquema metodológico diseñado para HYDELIFE en relación con los objetivos

Proyecto de Investigación:

  • Optimización híbrida del ciclo de vida de puentes y estructuras mixtas y modulares de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos. (HYDELIFE). [Hybrid life cycle optimization of bridges and mixed and modular structures with high social and environmental efficiency under restrictive budgets]. PID2020-117056RB-I00. Financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación con fondos FEDER. Investigador Principal: Víctor Yepes.

En este momento llevamos seis meses de trabajo, pues el proyecto comenzó en septiembre del 2021. Pero ya podemos dar algunos resultados que se pueden ver en la siguiente lista de referencias.

Referencias:

MARTÍNEZ FERNÁNDEZ, P.; VILLALBA SANCHIS, I.; INSA FRANCO, R.; YEPES, V. (2022). Slab track optimisation using metamodels to improve rail construction sustainabilityJournal of Construction Engineering and Management, (accepted, in press).

MATHERN, A.; PENADÉS-PLÀ, V.; ARMESTO BARROS, J.; YEPES, V. (2022). Practical metamodel-assisted multi-objective design optimization for improved sustainability and buildability of wind turbine foundations. Structural and Multidisciplinary Optimization, 65:46. DOI:10.1007/s00158-021-03154-0

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Multi-criteria decision-making applied to the sustainability of building structures based on Modern Methods of Construction. Journal of Cleaner Production, 330:129724. DOI:10.1016/j.jclepro.2021.129724

YEPES, V.; LOPEZ, S. (2021). Knowledge management in the construction industry: Current state of knowledge and future research. Journal of Civil Engineering and Management, 27(8):671-680. DOI:10.3846/jcem.2021.16006

SIERRA, L.; ARAYA, F.; YEPES, V. (2021). Consideration of uncertainty and multiple disciplines in the determination of sustainable criteria for rural roads using neutrosophic logic.  Sustainability, 13(17):9854. DOI:10.3390/su13179854

ATA-ALI, N.; PENADÉS-PLÀ, V.; MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; YEPES, V. (2021). Recycled versus non-recycled insulation alternatives LCA analysis for different climatic conditions in Spain. Resources, Conservation and Recycling, 175, 105838. DOI:10.1016/j.resconrec.2021.105838

HOOSE, A.; YEPES, V.; KRIPKA, M. (2021). Selection of Production Mix in the Agricultural Machinery Industry considering Sustainability in Decision Making. Sustainability, 13(16), 9110. DOI:10.3390/su13169110

MAUREIRA, C.; PINTO, H.; YEPES, V.; GARCÍA, J. (2021). Towards an AEC-AI industry optimization algorithmic knowledge mapping. IEEE Access, 9:110842-110879. DOI:10.1109/ACCESS.2021.3102215

MARTÍN, R.; YEPES, V. (2021). Bridging the gap between landscape and management within marinas: A review. Land, 10(8), 821. DOI:10.3390/land10080821

MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2021). Comparative life cycle analysis of concrete and composite bridges varying steel recycling ratio. Materials, 14(15):4218. DOI:10.3390/ma14154218

ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2021). Optimized application of sustainable development strategy in international engineering project management. Mathematics, 9(14):1633. DOI:10.3390/math9141633

ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2021). Life cycle assessment of bridges using Bayesian Networks and Fuzzy Mathematics. Applied Sciences, 11(11):4916. DOI:10.3390/app11114916

BIANCHI, P.F.; YEPES, V.; VITORIO, P.C., Jr.; KRIPKA, M. (2021). Study of alternatives for the design of sustainable low-income housing in BrazilSustainability, 13(9):4757. DOI:10.3390/su13094757

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2021). Neutrosophic multi-criteria evaluation of sustainable alternatives for the structure of single-family homesEnvironmental Impact Assessment Review, 89:106572. DOI:10.1016/j.eiar.2021.106572

NAVARRO, I.J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2021). Neutrosophic completion technique for incomplete higher-order AHP comparison matrices. Mathematics, 9(5):496. DOI:10.3390/math9050496

TANG, M.; LIAO, H.; YEPES, V.; LAURINAVICIUS, A.; TUPENAITE, L. (2021). Quantifiying and mapping the evolution of a leader journal in the field of civil engineering. Journal of Civil Engineering and Management, 27(2):100-116. DOI:10.3846/jcem.2021.14365

MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA, J.; YEPES, V. (2021). Embodied energy optimization of buttressed earth-retaining walls with hybrid simulated annealing. Applied Sciences, 11(4):1800. DOI:10.3390/app11041800

GARCÍA, J.; ASTORGA, G.; YEPES, V. (2021). An analysis of a KNN perturbation operator: an application to the binarization of continuous metaheuristics. Mathematics, 9(3):225. DOI:10.3390/math9030225.

ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2021). Environmental, economic and social impact assessment: study of bridges in China’s five major economic regions. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(1):122. DOI:10.3390/ijerph18010122

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

Altavoces de las disciplinas técnicas, clausura de la 3ª Edición del Concurso de Distinciones a la Excelencia en las Prácticas de Alumnado de Ingeniería

Agradezco la invitación recibida por INECO para participar en la clausura de la 3ª Edición del Concurso de Distinciones a la Excelencia en las Prácticas de Alumnado en Ingeniería. Tendrá lugar el viernes 25 de febrero de 2022, a las 10:30 horas, aunque también se podrá seguir el acto por streaming. Se trata de una iniciativa participada, además de INECO, por el Instituto de Ingeniería de España y por la Red de Fundaciones Universidad Empresa. Os dejo al final de este post el programa completo.

Lo primero que me gustaría resaltar es la importancia que tiene en la formación de los estudiantes de ingeniería poder realizar prácticas en las empresas. Es por ello que el reconocimiento de la excelencia en este tipo de actividades considero que es una pieza fundamental en el aprendizaje de nuestros futuros egresados.

En esta ocasión la clausura tratará sobre “Altavoces de las disciplinas técnicas“. Es una mesa moderada por Juan Antonio Martínez Ortega, ingeniero de Caminos, Canales y Puertos en INECO, que fue Premio al ICCP Joven por la Demarcación de Madrid. Compartirán mesa conmigo Carlos Polimón y Pilar Jiménez Abós. En esta pequeña mesa se hablará de la importancia de la comunicación y de las redes sociales en la ingeniería.

A continuación os podéis descargar el programa completo del evento.

Descargar (PDF, 11.47MB)

Aquí os dejo el acto completo.

Control de la conformidad de los procesos de ejecución en el Código Estructural

Figura 1. Fotografía: Esther Valiente

Los procesos realizados durante la construcción de una estructura se someten a un estricto control, tanto en el actual Código Estructural, como en la anterior Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08. El Artículo 22 del Código es el que trata del control de la conformidad de los procesos de ejecución, mientras que en la EHE-08 lo hacía el Artículo 79.4. Sin embargo, existen novedades en el contenido y alcance, así como algunas incongruencias de las que hablaremos a continuación .

Aparte del cambio de nombre en el artículo (se añade la palabra “control”), lo más destacable en la actual redacción del Código es la inclusión de dos subapartados nuevos que son la programación y los niveles de control de ejecución. Estos añadidos se suman a los dos anteriores: control de la ejecución mediante comprobación del control de producción del constructor y control de la ejecución mediante inspección de los procesos. Con todo, incluso estos dos apartados han sido objeto de cambios. Vamos a analizarlos a continuación.

En la descripción del Artículo 22 se ha añadido un primer párrafo donde se explicita que el control de la ejecución de las estructuras, a través de sus procesos constructivos, es obligatorio. Es la dirección facultativa la que se responsabiliza de su conformidad con el proyecto y con lo indicado en el propio Código. Tal y como se ha comentado en alguna entrada anterior del blog,  este énfasis implica una elevada responsabilidad en la calidad del proyecto. Cualquier errata u omisión, o bien una modificación posterior en obra, son aspectos que no vendrían recogidos en el proyecto original.

Se ha incluido de forma expresa que una entidad de control podrá ser el medio por el cual la dirección facultativa controlaría la ejecución de la estructura, en el caso de que no lo hiciera directamente. No obstante, la responsabilidad última sigue siendo de la dirección facultativa.

  • Lo que antes era el plan de autocontrol del constructor, ahora se desdobla en dos documentos del constructor: el plan de obra (también llamado “cronograma” en el Artículo 19 del Código Estructural) y el programa de autocontrol. Hubiera sido deseable que los términos utilizados en los distintos artículos fuesen consistentes entre sí. Por ejemplo, el Artículo 19 se refiere al “procedimiento de autocontrol” (Figura 2), mientras que en el Artículo 22 se llama “programa de autocontrol”. Recordemos que el programa de control que tiene que aprobar la dirección facultativa se basa en el plan de control del proyecto y en el plan de obra y procedimiento de autocontrol del constructor. En una entrada anterior del blog se explicaron estos conceptos y a él me remito.
Figura 2. Nomenclatura seguida en el Artículo 19 del Código Estructural. Elaboración propia.
  • También se puntualiza en el Artículo 22.1 relativo al control de producción del constructor lo que se entiende como programa de autocontrol. Se trata de contemplar las particularidades concretas de la obra atendiendo a los medios, procesos y actividades. Además, la responsabilidad de registrar las comprobaciones recaen en el constructor, en los llamados registros de autocontrol.
  • Otra novedad a comentar es el papel de la dirección facultativa en la inspección de los procesos. Se ha añadido en el Artículo 22.2 que la dirección facultativa actúa en representación de la propiedad y tiene la obligación de efectuar el control de la ejecución y comprobar los registros de autocontrol del constructor. Asimismo, se incluye un párrafo donde se posibilita a la dirección facultativa de eximir de la realización de inspecciones externas aquellos procesos de ejecución que posean un distintivo de calidad oficialmente reconocido. Es evidente que el legislador resalta en numerosas ocasiones a lo largo del Código Estructural que la dirección facultativa no actúa en interés propio, sino representando a la propiedad. Además, se explicitan responsabilidades que, si bien parecían obvias, no quedaban reflejadas expresamente en la redacción de estos artículos.
  • Se ha incluido como novedad el Artículo 22.3 sobre programación del control de la ejecución. A pesar del nombre del artículo, realmente trata de la programación del autocontrol de la ejecución del constructor. Aquí se incluyen los niveles de control y clases de ejecución, los lotes de ejecución, las unidades de inspección y las frecuencias de comprobación. Como crítica a la redacción de este artículo cabe mencionar la confusión en los términos: “programación del control” y “programación del autocontrol” de este artículo 22.3 se confunden con el “programa de control” y el “procedimiento de autocontrol” descritos en el referido Artículo 19 (Figura 2).
  • Por último, otra novedad es el Artículo 22.4 sobre los niveles de control de la ejecución. Se contemplan dos niveles de control, a nivel normal y a nivel intenso, ambos descritos en el Artículo 14 del Código. Además, se exige que en el nivel intenso, el constructor debe estar certificado conforme a la norma UNE-EN ISO 9001 para el alcance de las actividades de ejecución requeridas.

Como resumen de todo lo anterior, cabe criticar la redacción de algunos de los conceptos clave que se manejan en el Código. Si bien este tipo de normativa deriva de otras anteriores, también es cierto que parece claro que son varios los redactores de los artículos del Código, con inconsistencias que deberían corregirse en este tipo de documento. Para aclarar los conceptos a los lectores diremos que “cronograma” equivale a “plan de obra” y que “procedimiento de autocontrol” es lo mismo que “programa de autocontrol”. Además, en la Figura 3 hemos puesto los conceptos que se manejan en el Código y los responsables de cada uno de ellos. En fin, que hace falta una guía para entender la combinación de palabras que se pueden ver en el texto de la norma.

Figura 3. Combinación de conceptos manejados en el Código Estructural y los responsables de cada uno de ellos. Elaboración propia.

Para aclarar al lector les diría lo siguiente: en el caso de un control de nivel intenso de la ejecución, la empresa constructora debe estar certificada con la norma ISO 9001. Ello implica que, para cada una de las estructuras que realice, debe disponer de un procedimiento de autocontrol conforme a esta norma. Si la constructora no dispone de este certificado de gestión de la calidad, el Código Estructural también le obliga a redactar un procedimiento de autocontrol. Por tanto, la conclusión parece evidente: sea cual sea el nivel de control de la ejecución de una estructura, el Código empuja a las empresas constructoras a tener certificado su sistema de gestión de la calidad.

Os he grabado un vídeo explicativo sobre este asunto. Espero que os sea de interés.

Os dejo a continuación la transcripción del artículo 22 del Código Estructural para su consulta.

Artículo 22. Control de la conformidad de los procesos de ejecución.

El control de la ejecución, establecido como preceptivo por este Código, tiene por objeto comprobar que los procesos realizados durante la construcción de la estructura, se organizan y desarrollan de forma que la dirección facultativa pueda asumir su conformidad respecto al proyecto, de acuerdo con lo indicado en este Código.

Durante la construcción de la estructura, la dirección facultativa controlará la ejecución de cada parte de la misma, bien directamente o a través de una entidad de control, verificando su replanteo, los productos que se utilicen y la correcta ejecución y disposición de los elementos constructivos. Efectuará cualquier comprobación adicional que estime necesaria para comprobar la conformidad con lo indicado en el proyecto, la reglamentación aplicable y las órdenes de la propia dirección facultativa. Comprobará que se han adoptado las medidas necesarias para asegurar la compatibilidad entre los diferentes productos, elementos y sistemas constructivos.

El control de la ejecución comprenderá:

a) la comprobación del control de producción del constructor, y
b) la realización de inspecciones de los procesos durante la ejecución.

22.1 Control de la ejecución mediante comprobación del control de producción del constructor.

El constructor tiene la obligación de definir y desarrollar un sistema de seguimiento, que permita comprobar la conformidad de la ejecución. Para ello, elaborará el plan de obra y el programa de autocontrol de la ejecución de la estructura, desarrollando el plan de control definido en el proyecto.

El programa de autocontrol contemplará las particularidades concretas de la obra, relativas a medios, procesos y actividades y se desarrollará el seguimiento de la ejecución de manera que permita a la dirección facultativa comprobar la conformidad con las especificaciones del proyecto y lo establecido en el Código. Para ello, los resultados de todas las comprobaciones realizadas serán documentados por el constructor, en los registros de autocontrol.

El programa de autocontrol deberá ser aprobado por la dirección facultativa antes del inicio de los trabajos.

Los resultados de todas las comprobaciones realizadas en el autocontrol deberán registrarse en un soporte, físico o electrónico, que deberá estar a disposición de la dirección facultativa. Cada registro deberá estar firmado por la persona física que haya sido designada por el constructor para el autocontrol de cada actividad.

Durante la obra, el constructor deberá mantener a disposición de la dirección facultativa un registro permanentemente actualizado, donde se reflejen las designaciones de las personas responsables de efectuar en cada momento el autocontrol relativo a cada proceso de ejecución. Una vez finalizada la obra, dicho registro se incorporará a la documentación final de la misma.

Además, en función del nivel de control de la ejecución, el constructor definirá un sistema de gestión de los acopios suficiente para conseguir la trazabilidad requerida de los productos y elementos que se colocan en la obra.

22.2 Control de la ejecución mediante inspección de los procesos.

La dirección facultativa, en representación de la propiedad, tiene la obligación de efectuar el control de la ejecución, comprobando los registros del autocontrol del constructor y efectuando las inspecciones puntuales de los procesos de ejecución que sean necesarios, según lo especificado en proyecto, lo establecido por este Código o lo ordenado por la propia dirección facultativa. Para ello, la dirección facultativa podrá contar con la asistencia técnica de una entidad de control de calidad, de acuerdo con el apartado 17.2.2.

En su caso, la dirección facultativa podrá eximir de la realización de las inspecciones externas para aquellos procesos de la ejecución de la estructura que se encuentren en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido.

22.3 Programación del control de ejecución.

La programación del autocontrol de la ejecución identificará, entre otros aspectos, los siguientes:

– niveles de control y clases de ejecución
– lotes de ejecución,
– unidades de inspección,
– frecuencias de comprobación.

22.4 Niveles de control de la ejecución.

A los efectos de este Código, se contemplan dos niveles de control:

a) Control de ejecución a nivel normal (conforme al Artículo 14)
b) Control de ejecución a nivel intenso (conforme al Artículo 14)

Cuando se realice un control de ejecución a nivel intenso el constructor deberá estar en posesión de un sistema de la calidad certificado conforme a la UNE-EN ISO 9001, obtenido de una entidad certificada confirme a la UNE-EN ISO/IEC 17021 para el alcance de las actividades de ejecución requeridas.

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

Rankings de investigadores científicos españoles en el área de ingeniería civil

El Grupo DIH, (Grupo para la Difusión del Índice h) publica la clasificación de investigadores científicos residentes en España basados en el índice h. El ranking, que se elabora a partir de la base de datos sobre publicaciones científicas ISI Web of Knowledge, establece una clasificación específica para cada una de las disciplinas enmarcadas dentro de las diez áreas de conocimiento consideradas: agricultura, biología, ciencias de los materiales, ciencias de la salud, ciencias de la tierra, física, informática, ingeniería, matemáticas y química.

Según la metodología seguida, Fh es la relación entre el índice h del investigador y el valor medio de los h de los otros autores presentes en el ranking de su área. Si el autor aparece en varias áreas, Fhm es la media de estos valores.

A pesar de que pueden existir algunas críticas a la evaluación mediante el índice h, lo cierto es que permite una evaluación objetiva de la carrera investigadora, aunque no es tan buen indicador para el caso de investigadores jóvenes. De este tema ya hablé en un artículo anterior, por si os interesa ampliar detalles.

En el caso del área de ingeniería civil, la tabla actualizada a diciembre de 2021 es la que aparece a continuación. Tengo el honor de ocupar la tercera posición, compartida con Raúl Medina, teniendo por delante a dos verdaderos hitos en nuestro país como son Íñigo Losada y Enrique Castillo. No obstante, hay más ingenieros de caminos que están en los primeros puestos en la investigación de nuestro país, pero en otras áreas de investigación. Por ejemplo, Eugenio Oñate, del CIMNE, es el primer situado en el área de aplicaciones interdisciplinarias de matemáticas; Jaime Gómez, de nuestra universidad, está en los primeros puestos en el área de recursos hídricos; Antonio Aguado, de la UPC, está destacado en el área de tecnología de la construcción; o Alfredo García, también de nuestra universidad, en ciencia y tecnología del transporte. Pero seguro que me dejo a más ingenieros de caminos investigadores en la lista. Os recomiendo recorrerla y conocerlos a todos ellos.

 

Conferencia magistral sobre optimización sostenible del mantenimiento de carreteras

Os dejo a continuación la grabación de la Conferencia Magistral que tuve la ocasión de presentar en el Congreso Nacional de Ingeniería Civil 2021. Dicho evento tuvo lugar en la modalidad virtual del 28 de junio al 02 de julio del 2021. El Congreso Nacional de Ingeniería Civil es el evento que reúne a profesionales, docentes, investigadores y empresarios del sector de la construcción en una jornada de capacitación acerca de las últimas innovaciones producto de las actividades de investigación  en el sector de la construcción. Agradezco, una vez más, al Consejo Departamental de ICA del Colegio de Ingenieros del Perú – Capítulo de Ingeniería Civil, la deferencia que tuvo conmigo al invitarme a participar en su Congreso.

Optimización de la cimentación de un aerogenerador mediante metamodelos

Acaban de publicarnos un artículo en la revista Structural and Multidisciplinary Optimization, revista de ELSEVIER indexada en el primer decil del JCR.

En este trabajo se estudia el potencial del metamodelado de kriging para optimizar el diseño estructural con múltiples objetivos mediante el uso de software de análisis de elementos finitos y normas de diseño. Se propone un método que incluye la sostenibilidad y la constructibilidad, y se aplica a un caso de cimentaciones de hormigón armado para aerogeneradores de un gran proyecto de parque eólico sueco. Se realizan análisis de sensibilidad para investigar la influencia del factor de penalización aplicado a las soluciones no viables y el tamaño de la muestra inicial generada por el muestreo de hipercubos latinos. A continuación, se realiza una optimización multiobjetivo para obtener soluciones óptimas para diferentes combinaciones de pesos para los cuatro objetivos considerados. Los resultados indican que los diseños obtenidos mediante kriging a partir de muestras de 20 superan a los mejores diseños de las muestras de 1000. Las soluciones óptimas obtenidas por el método propuesto tienen un impacto de sostenibilidad entre un 8 y un 15% menor que los desarrollados por métodos tradicionales.

El trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigación HYDELIFE que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

El artículo lo podéis descargar GRATUITAMENTE por tener acceso libre: https://link.springer.com/article/10.1007/s00158-021-03154-0

Abstract:

In this work, we study the potential of using kriging metamodelling to perform multi-objective structural design optimization using finite element analysis software and design standards while keeping the computational efforts low. A method is proposed, which includes sustainability and buildability objectives, and it is applied to a case study of reinforced concrete foundations for wind turbines based on data from a large Swedish wind farm project. Sensitivity analyses are conducted to investigate the influence of the penalty factor applied to unfeasible solutions and the size of the initial sample generated by Latin hypercube sampling. Multi-objective optimization is then performed to obtain the optimum designs for different weight combinations for the four objectives considered. Results show that the kriging-obtained designs from samples of 20 designs outperform the best designs in the samples of 1000 designs. The optimum designs obtained by the proposed method have a sustainability impact 8–15% lower than the designs developed by traditional methods.

Keywords:

Multidisciplinary design optimization; Structural design; Kriging surrogate model; Reinforced concrete structures; Multi-criteria decision making; Parametric design

Reference:

MATHERN, A.; PENADÉS-PLÀ, V.; ARMESTO BARROS, J.; YEPES, V. (2022). Practical metamodel-assisted multi-objective design optimization for improved sustainability and buildability of wind turbine foundations. Structural and Multidisciplinary Optimization, 65:46. DOI:10.1007/s00158-021-03154-0

Descargar (PDF, 2.05MB)