Definición de los estados de proyecto

Para analizar un determinado estado límite de la obra o de un tramo de la misma, es preciso plantear su geometría, ciertas propiedades de los ma- teriales, del medio físico y del terreno, y ciertos agentes y acciones. En general, esto supone una simplificación de la realidad, simplificación válida

la respuesta estructural, funcional u operativa de la obra pueden suponerse estacionarios estadísticamente. Estas simplificaciones se denominan esta- dos de proyecto.

La selección de estados de proyecto a considerar en los procesos de verificación se realizará analizando todas las condiciones posibles en las que se encontrará la obra de abrigo durante cada una de las fases de pro- yecto, considerando cuándo pueden adoptarse valores estacionarios en sentido estadístico para los diferentes factores de proyecto: geometría, propiedades y agentes y acciones. Los estados de proyecto se agrupan en condiciones de trabajo según la simultaneidad y compatibilidad de los agentes predominantes.

Teniendo en cuenta que los agentes predominantes sobre un dique de abrigo son, principalmente, los climáticos, el terreno y, en su caso, el sis- mo, la selección de los estados de proyecto que como mínimo se debe considerar en el proyecto de diques de abrigo, se ajustará a los siguientes criterios en función del método adoptado para la formulación y resolución de la ecuación de verificación.

2.6.1.4.1. Métodos de Nivel I

Para cada fase de proyecto, se seleccionarán estados límite de proyec- to representativos de los distintos ciclos de solicitación y de operatividad, fundamentalmente climáticos, a los que está sometida la obra de abrigo en dicha fase.

Para condiciones de trabajo extremas y excepcionales. Para cada

uno de los modos de fallo principales se seleccionará el estado lími- te climático a partir de los regímenes extremales conjuntos del oleaje y del nivel del mar y, en su caso, de otras perturbaciones del medio físico. En ausencia de regímenes conjuntos podrá admitirse la utilización de regímenes extremales marginales del agente pre- ponderante y agentes dependientes de él. La selección se realizará en función de la probabilidad de excedencia, que deberá ser igual o inferior al valor de la probabilidad de ocurrencia admitida como re- quisito de proyecto para el modo de fallo considerado.

En cada uno de los estados límite, la selección de factores de pro- yecto simultáneos, la compatibilidad de valores y los tipos de combinación se ajustarán a lo recomendado en la ROM 0.0, capítu- los 4 y 5, y en los apartados específicos de cada tipología, teniendo en cuenta, además, los mecanismos de producción del modo.

Se recomienda que, para la consideración de las condiciones de trabajo excepcionales, se tenga en cuenta lo especificado al efecto en la ROM 0.0.

Para condiciones de trabajo operativas normales. Para cada uno de

los modos de fallo principales se seleccionará el estado límite climá- tico a partir de los regímenes medios conjuntos del oleaje y del nivel del mar y de otras perturbaciones del medio físico que puedan pro- vocar modos de parada operativa. En ausencia de regímenes conjuntos podrá admitirse la utilización de regímenes marginales del agente preponderante y agentes dependientes de él.

La selección de los estados límite de seguridad y servicio se realiza- rá en función de la probabilidad de excedencia, que deberá ser igual o inferior al valor de la probabilidad de ocurrencia admitida como re- quisito de proyecto para el modo de fallo considerado.

La selección de los estados límite de parada operativa se realizará en función de la probabilidad de no excedencia, que deberá ser igual o superior al valor de la operatividad, del número de paradas o de la duración de la parada admitida, como requisito de proyecto para el modo de parada considerado.

2.6.1.4.2. Métodos de Nivel II y III

La selección de los estados límite (tanto de seguridad y servicio como de parada) es un resultado del método. No obstante, para evitar un número excesivo de comprobaciones, se recomienda separar la verificación de la ocurrencia del modo en condiciones de trabajo extremas y en condiciones de trabajo operativas normales, y realizar un “filtrado” de aquellos estados en los que la probabilidad de producirse el modo es despreciable, es decir, inferior a ₁₀−5_.

Comentario. La probabilidad de ocurrencia del modo de fallo o parada

en el intervalo de tiempo es el producto de la peligrosidad por la vulnerabi- lidad. El cálculo de la peligrosidad se apoya en los modelos de probabi- lidad de los agentes climáticos, p.ej. el estado de mar o de oleaje, en un intervalo de tiempo concreto, por ejemplo el año, la vida útil, etc. El cálculo de la vulnerabilidad necesita cuantificar la incertidumbre de cada uno de los términos de la ecuación de verificación para el estado considerado. Para ello es necesario conocer las distribuciones conjuntas de todos los factores de proyecto que intervienen en cada uno de los términos. En al- gunos casos, este cálculo es complicado o imposible por lo que es conve- niente hacer algunas simplificaciones.

La primera de ellas es suponer que la aleatoriedad del término o acción reside exclusivamente en el agente predominante, y que todos los demás factores de proyecto pueden tomar valores nominales o valores estadísti- cos especificados previamente. Presentados los agentes de proyecto con los valores correspondientes, se produce inexorablemente el fallo; la vulne- rabilidad es igual a la unidad y la probabilidad de fallo en el intervalo de tiempo es igual a la peligrosidad.

No obstante, dado que la ecuación de verificación tiene incertidumbre intrínseca, es conveniente multiplicar cada término por un coeficiente que cuantifique (corrija) el sesgo del mismo. Esta es la línea propuesta por el Comité Técnico del PIANC, publicación XX. Obsérvese que este coeficien- te corrector es diferente y adicional al coeficiente parcial que evalúa la simultaneidad y la compatibilidad entre términos que se detalla en la ROM 0.0, capítulo 5, ya descrito en la ROM 0.2-90. Este coeficiente corrector debe ser “tarado” convenientemente, y su principal limitación es que su valor es local, es decir, específico de cada emplazamiento.

Cuando los términos de la ecuación de verificación se escriben en fun- ción de descriptores de estado, por ejemplo, la altura de ola significante, la vulnerabilidad se supone igual a la unidad y su posible desviación debe ir englobada en la ecuación, con el uso del coeficiente corrector y unas ban- das de confianza. Cuando el término de la ecuación se expresa en función de la variable básica, por ejemplo, la altura de ola y el periodo, y ésta es una variable aleatoria en el estado, entonces la vulnerabilidad tomará un valor menor o igual que la unidad y deberá ser calculada apropiadamente.

Una de las vías para esto es determinar el modelo de probabilidad del término, teniendo en cuenta los modelos de probabilidad conjunta de los factores de proyecto que intervienen. Este cálculo se puede hacer por vía analítica, y las funciones así obtenidas se conocen en Estadística como funciones de probabilidad .derivadas. También se pueden obtener median- te técnicas de simulación numérica, p.ej. Monte Carlo. Incluso en esta técnica es conveniente considerar solamente los factores de proyecto que contribuyen significativamente a la incertidumbre del término, y adoptar valores nominales o de descriptores de estado para los restantes factores de proyecto. En este supuesto, la resolución de la ecuación de estado debe considerar el modelo de probabilidad de cada uno de los términos y evaluar la vulnerabilidad o probabilidad de ocurrencia del modo en el estado, que no tiene por qué ser igual a la unidad. La probabilidad de ocurrencia del modo en el intervalo de tiempo es igual al producto de la peligrosidad (presenta- ción del estado) por la vulnerabilidad (probabilidad de ocurrir el modo en el

estado); esta formulación de la ecuación de estado se denomina probabi- lista y su método de resolución debe ser adecuado a esta formulación, es decir, de Nivel II o III.

La diferencia esencial entre una formulación determinista-probabilista y una probabilista es que en la primera la probabilidad de ocurrencia del mo- do en un intervalo de tiempo se evalúa por medio de la incertidumbre del agente predominante y los del mismo origen que él, mientras que en la segunda es necesario evaluar la incertidumbre del término (o acción) y la probabilidad de ocurrencia de cada uno de los términos en el intervalo de tiempo.

2.6.2. VERIFICACIÓN DE LA PROBABILIDAD CONJUNTA FRENTE A