Optimizacion heuristica de puentes

OPTIMIZACIÓN HEURÍSTICA ECONÓMICA DE TABLEROS DE PUENTES LOSA PRETENSADOS

los macizos, dado que ha resultado imposible considerar a uno un caso particular del otro. A continuación se ha implementado un programa informático que incluye las siguientes funciones: generación aleatoria de un tablero, comprobación automática de un tablero, evaluación de su coste a partir de las mediciones completasde todos sus componentes, y tres algoritmos de optimización heurística. Los algoritmos de optimización implementados están basados en tres metaheurísticas, pertenecientes a los denominados algoritmos de mejora local: cristalización simulada (SA), aceptación por umbrales (TA), y algoritmo del solterón (OBA), que han resultado eficaces para la optimización de otras tipologías estructurales dehormigón. Para la calibración de los algoritmos se han efectuado pruebas con diferentes parametrizaciones. La comparación de los resultados ha permitido descartar el algoritmo OBA por mostrar una menor eficacia para las parametrizaciones ensayadas. Los algoritmos SA y TA, por el contrario, muestran resultados muy similares, por lo que se han efectuado pruebas de inferencia estadística consistentes endiferentes test de hipótesis. Los resultados no han sido capaces de determinar la heurística más eficaz de las dos. Además, aplicando la Teoría de los Valores Extremos, se ha estimado que los mejores resultados alcanzados con los dos algoritmos difieren en menos del 0.15% respecto al coste del óptimo global del problema. Finalmente, se ha estudiado el número de reinicios necesarios para alcanzarsoluciones de calidad con una probabilidad suficientemente alta, empleando un criterio de estabilización de medias y desviaciones típicas. Con ello se ha diseñado un algoritmo de optimización, que combina treinta y cinco reinicios con el SA y otros tantos con el TA. Éste se ha aplicado a cuatro tipos de tablero, representativos de los que se utilizan habitualmente en pasos superiores

ivRESUMEN

frecuentes en la práctica. Los resultados muestran cuales son las características de los tableros óptimos: los tableros aligerados son siempre más económicos que los macizos, incluso para las menores luces consideradas (17 m); los tableros optimizados mejoran en un 13% los costes medios estimados de estructuras reales; y finalmente, los tableros optimizados muestran cuantías de hormigónbajas, esbelteces y cuantías de armadura activa moderadas, y cuantías relativamente altas de armadura pasiva.

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Abstract
Prestressed concrete slab decks are a normally typology used in Spain to resolve structures overpasses. Optimization is of great interest to get more affordable designs, enabling betterutilization of the resources they need. However, such structures optimization has not been the subject of attention from researchers in structural optimization. Moreover, few contributions in this area have suffered from a highly theoretical approximation, which has hindered its implementation in engineering design. The aim of this work has been to apply optimization techniques to this structuraltypology. Metaheuristic techniques have been used, allowing the problem to be raised in a more complex way, which has been used for a complete definition of the deck and all its components, while allowed to impose any checks that codes require for this type structures. After an exhaustive literature review, which revealed the state of the art in optimization of concrete structures, characteristics ofthe problem have been defined. It’s been distinguished voided slabs from solid slabs, as it has proved impossible to consider one a particular case of the other. Then an informatics program has been implemented, that includes the following features: random

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OPTIMIZACIÓN HEURÍSTICA ECONÓMICA DE TABLEROS DE PUENTES LOSA PRETENSADOS

generation of a deck, automatic check of a deck, cost...