UNIVERSITAT POLITÈCNICA VALÈNCIA
 
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Autor/a: Pere Villalba Izquierdo

Defensa:2012

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Los puentes son la obra por excelencia más emblemática para los ingenieros civiles. Desde los antiguos romanos ya se planteó la necesidad de construir estructuras que permitieran el paso por encima de valles y ríos, economizando así en distancia y tiempo. En nuestros días, los tableros losa de hormigón pretensado son junto con los tableros de vigas prefabricadas, las tipologías habitualmente más empleadas en la construcción de pasos superiores con luces moderadas. En la actualidad, el proyectista diseña este tipo de estructuras utilizando la experiencia y una serie de reglas de buena práctica. Cada diseño supone cuatro o cinco pruebas encajando la mejor solución en cada situación, por lo que un buen diseño está muy relacionado al buen hacer del proyectista. Estas obras son tan comunes que el proyectista no se puede permitir dedicarle el tiempo necesario al diseño como si de una obra singular se tratara, realizando así estructuras sancionadas según la experiencia pero no necesariamente optimizadas. La automatización en el diseño con una herramienta informática que además optimiza, supone una ventaja competitiva tanto en aspectos económicos como de tiempo. En esta tesis se aborda el problema de plantear una herramienta informática que permita realizar el diseño óptimo y automático de este tipo de estructuras. Para ello, se han aplicado técnicas de optimización estructural. Por la complejidad del problema, ya sea el elevado número de variables o de las restricciones al mismo, se hace inviable la optimización matemática exacta por lo que se ha optado por el empleo de técnicas aproximadas de optimización condicionada. Estas técnicas permiten abordar el problema en su totalidad dando muy buenos resultados a un tiempo computacional aceptable. El criterio de decisión principal a la hora de diseñar este tipo de estructuras siempre ha sido el aspecto económico. Sin embargo, últimamente hay una mayor tendencia a introducir aspectos medioambientales y de sostenibilidad en los diseños. En este trabajo se han planteado tres objetivos en la optimización; El coste de construcción de la obra en euros, y los costes asociados en CO2 y Energía. Esta tesis es la continuación de la investigación empezada por Alcalá (2010); Optimización heurística económica de tableros de puentes losa pretensado. Se ha profundizado en varios aspectos. Primero, el modelo de cálculo de tablero pasa de un modelo viga a un emparrillado plano. Esto permite ampliar la casuística de tableros analizados pudiendo adoptar todo el ancho de plataforma permitido por la normativa. Además, se han introducido los hormigones de alta resistencia como posible alternativa a los convencionales. En la parte de optimización, se han introducido nuevas funciones objetivo para evaluar aspectos medioambientales y de sostenibilidad, y se ha planteado la resolución de problemas multiobjetivo para considerar la interacción en la optimización entre los puentes económicos y los ecológicos.