Simposio Internacional de Construcciones

Algoritmo para el diseño óptimo de puentes de hormigón armado en las condiciones actuales de Cuba

En esta investigación se elabora un algoritmo para el análisis y diseño optimizado de puentes hiperestáticos de tres luces tipo viga-tablero de hormigón armado empleando como herramienta para al modelado, análisis, diseño y optimización la OAPI CSI Bridge-MatLab, basadas en la NC 733 Puentes de Carreteras y Alcantarillas y la AASHTO LRFD 2014.
Como método de optimización se ha elegido el basado en la biogeografía, algoritmo metaheurístico fundamentado en modelos matemáticos probabilísticos de migración de especies entre hábitats, que ha demostrado tener resultados satisfactorios en investigaciones precedentes.
Se define como función objetivo el costo mínimo de los elementos que componen la superestructura y subestructura del puente (tablero, vigas, cabezales y pilas), modelando matemáticamente el problema mediante la elección de las variables y sus posibles restricciones.
La aplicación del algoritmo permitirá resolver el problema de diseño óptimo de puentes de carretera de hormigón armado, obteniendo conclusiones y recomendaciones de diseño, criterios para proyectar estructuras más económicas y pautas a seguir en futuras investigaciones en el campo de la optimización del diseño de puentes.

In this research, an algorithm for the analysis and optimized design of three-span hyperstatic bridges of reinforced concrete beam-deck type is developed using the OAPI CSI Bridge -MatLab as a tool for modeling, analysis, design and optimization, based on NC 733 and AASHTO LRFD 2014.
As optimization method, is selected one based on biogeography, a metaheuristic algorithm based on probabilistic mathematical models of species migration between habitats, which has shown satisfactory results in previous investigations.
The minimum cost is defined as an objective function, considering the elements of the superstructure and substructure of the bridge (slab, beams, and bents), mathematically modeling the problem by choosing the variables and their possible restrictions.
The application of the algorithm will allow to solve the problem of optimal design of reinforced concrete road bridges, obtaining conclusions and design recommendations, criteria for projecting more economical structures and guidelines to follow in future research in the field of optimizing bridge design.