Análisis de confiabilidad en columnas de puentes vehiculares de concreto reforzado utilizando redes Bayesianas no paramétricas: ejemplo de aplicación

Abstract

En la industria de los puentes, las tendencias actuales del tráfico han aumentado la probabilidad de tener la presencia simultánea de cargas vivas extremas y eventos sísmicos. Hasta la fecha, su interacción concurrente apenas ha sido estudiada sistemáticamente. Los estudios predominantes han investigado la existencia aislada de cargas vivas o acciones sísmicas. Se ha propuesto una Red Bayesiana no paramétrica (BN) dirigida a evaluar la probabilidad condicional de falla para una columna de un puente de concreto reforzado, sujeto simultáneamente a las acciones mencionadas anteriormente. Partiendo de datos reales de una estructura ubicada en el Estado de México, se desarrolló un modelo de simulación de Monte Carlo. Esto llevó a la construcción de una BN con 17 variables. El conjunto de variables incluidas en el modelo se puede clasificar en tres grupos: cargas activas, resistencias de los materiales y elementos mecánicos de la estructura. Es posible recopilar información in situ (por ejemplo, datos de peso en movimiento y mediciones de martillo Schmidt), que pueden incluirse en la red, lo que lleva a una probabilidad actualizada de falla. Además, este marco también sirve como una herramienta cuantitativa para la evaluación de la confiabilidad de columnas de puentes. Los resultados del modelo teórico confirmaron que la probabilidad de falla de la columna puente estaba dentro del rango esperado e informado en la literatura. Esto refleja no solo la idoneidad de su diseño sino también la capacidad de la BN propuesta para el análisis de confiabilidad.