Integración de investigación y docencia de posgrado a través del diseño eficiente de estructuras

Abstract

[EN] This paper describes, with a case study, the teaching methodology in which a research perspective is introduced in a master program. Throughout the semester, students are asked to apply and analyze the results obtained with the implementation of different heuristic algorithms for the optimal design of a concrete structure. As a final report, students should implement a heuristic algorithm different to those implemented in class for the optimal design of the concrete structure. The results obtained should be presented in the format of a scientific paper. The case study presented in this paper consists on the optimization of the mix design of simply supported beams made of high-performance concrete (HPC). The optimization algorithm implemented is an hybrid strategy based on a variable neighborhood search and threshold acceptance algorithm. This paper begins by defining the optimization problem. It will then go on to present the results of applying the optimization algorithm. Finally, a parametric study is undertaken, analyzing beams with lengths varying from 10 to 20 m. The application of this teaching methodology has supposed an aditional challenge to postgraduate students, as they not only have to adquire the technical competences of the subject but they also have to apply them in a practical example and publish the results in the format of a scientific journal.

[ES] Este artículo presenta, a partir de un caso práctico, la metodología docente empleada en un programa de máster en la que se introducen enfoques propios de la investigación a la formación de los alumnos de posgrado. A lo largo del curso, los alumnos aplican distintos algoritmos de optimización heurística en el diseño de una estructura de hormigón y analizan los resultados obtenidos con cada uno de ellos. Como trabajo final, deben emplear alguna herramienta heurística novedosa para el diseño de la estructura analizada y presentar los resultados obtenidos en formato de artículo científico. El caso presentado consiste en la optimización de vigas biapoyadas de hormigón de alta resistencia a través de una estrategia de optimización híbrida basada en la búsqueda en entornos variables y la aceptación por umbrales. En una primera parte, el artículo plantea el problema de optimización. A continuación se presenta la aplicación del algoritmo propuesto de optimización. Finalmente se realiza un estudio paramétrico para vigas de luces comprendidas entre 10 y 20 m. La aplicación de esta metodología docente ha supuesto un reto adicional para los alumnos de máster, que se enfrentan no sólo a adquirir los conocimientos de la materia sino a aplicarla a un ejemplo práctico y a publicar los resultados obtenidos en revistas científicas.