Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ciclo de vida, estructuras, hormig贸n, investigaci贸n, optimizaci贸n, prefabricaci贸n, sostenibilidad, toma de decisiones    

Fotograf铆a: Xos茅 Manuel L贸pez Gallego

La sostenibilidad en el 谩mbito de la construcci贸n constituye una l铆nea de trabajo importante en este momento (Yepes et al., 2016; Torres-Mach铆 et al., 2017; Zastrow et al., 2017). Los puentes se proyectan para ser funcionales durante muchos a帽os, por lo que deben considerarse todos los aspectos relacionados con su ciclo de vida: proyecto, construcci贸n, operaci贸n y desmantelamiento. Es por ello que la inversi贸n debe contemplar el deterioro del puente y su mantenimiento para mantener la estructura en buenas condiciones el m谩ximo tiempo posible. Una revisi贸n reciente de la aplicaci贸n de los m茅todos de decisi贸n multicriterio a los puentes puede consultarse en el trabajo de Penad茅s-Pl脿 et al. (2016).

Sarma y Adeli (1998) revisaron los estudios realizados sobre la optimizaci贸n de estructuras de hormig贸n y detectaron cierta carencia en cuanto a la investigaci贸n en el 谩mbito de la optimizaci贸n de las estructuras que considere el coste de todo el ciclo de vida, y no solo el coste inicial de su construcci贸n. Frangopol y Kim (2011) tambi茅n reivindicaron la importancia de extender la vida 煤til de las estructuras, pues muchas de ellas empiezan a mostrar se帽ales significativas de deterioro antes de lo esperado. Para prolongar la vida de las estructuras deterioradas, se pueden aplicar medidas de mantenimiento que retrasen la propagaci贸n de los da帽os, o bien reducir el grado de dicho da帽o (Kim et al., 2013). Frangopol y Soliman (2016) describieron las acciones necesarias para la planificaci贸n eficaz del mantenimiento para maximizar las prestaciones de la estructura durante el ciclo de vida bajo restricciones presupuestarias. Garc铆a-Segura et al. (2017) han optimizado las labores de mantenimiento de puentes pretensados desde el punto de vista de sostenibilidad econ贸mica, social y ambiental partiendo de dise帽os optimizados con m煤ltiples objetivos (econ贸mico, durabilidad y seguridad).

El mantenimiento de los elementos de los puentes de grandes luces situados en zonas costeras deteriorados por corrosi贸n representa la mayor parte del coste del ciclo de vida de estas estructuras (Cheung et al., 2009). Kendall et al. (2008) propusieron un modelo que integraba el an谩lisis del ciclo de vida y los costes asociados desde la perspectiva de la sostenibilidad. Lee et al., (2006) evaluaron la fiabilidad de un puente cuando la corrosi贸n y el tr谩fico de camiones pesados afectan a la estructura. Propusieron una metodolog铆a realista de los costes a lo largo del ciclo de vida, incluyendo los costes iniciales, los de mantenimiento, los esperados en la rehabilitaci贸n, las p茅rdidas por accidentes, los costes del usuario de la carretera y las p茅rdidas socioecon贸micas indirectas. Penad茅s-Pl脿 et al. (2017, 2018) han estudiado el ciclo de vida de puentes de secci贸n en caj贸n y puentes de vigas artesa. Navarro et al. (2018) han analizado en un trabajo reciente el coste del ciclo de vida de las estrategias de mantenimiento en puentes pretensados expuestos al ataque de clorh铆dricos.

Neves y Frangopol (2005) indicaron c贸mo la evaluaci贸n de la seguridad de una estructura constituye un indicador b谩sico para medir su rendimiento, pues el estado de la estructura no es un indicador preciso para evaluar la seguridad y la funcionalidad de un puente. Liu y Frangopol (2005) estudiaron la mejor planificaci贸n del mantenimiento de un puente durante su ciclo de vida mediante una optimizaci贸n multiobjetivo de la vida 煤til, el nivel de seguridad y el coste del mantenimiento. Como se puede ver, los objetivos de rendimiento estructural y de econom铆a se han a帽adido a los aspectos sociales y ambientales de las acciones de mantenimiento de las estructuras (Dong et al., 2013; Sierra et al., 2016; Garc铆a-Segura et al., 2017).

Referencias:

Cheung, M. M.; Zhao, J.; Chan, Y. B. (2009). Service life prediction of RC bridge structures exposed to chloride environments. Journal of Bridge Engineering, 14(3), 164鈥178.

Dong, Y.; Frangopol, D.M.; Saydam, D. (2013). Time-variant sustainability assessment of seismically vulnerable bridges subjected to multiple hazards. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 42(10), 1451鈥1467.

Frangopol, D.M.; Kim, S. (2011). Service life, reliability and maintenance of civil structures. In L. S. Lee; V. Karbari (Eds.), Service Life Estimation and Extension of Civil Engineering Structures (pp. 145鈥178). Elsevier.

Frangopol, D.M.; Soliman, M. (2016). Life-cycle of structural systems: recent achievements and future directions. Structure and Infrastructure Engineering, 12(1), 1鈥20.

Garc铆a-Segura, T.;聽 Yepes, V.; Frangopol, D.M.; Yang, D.Y. (2017).聽Lifetime Reliability-Based Optimization of Post-Tensioned Box-Girder Bridges.聽Engineering Structures,聽145:381-391.

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Kim, S.; Frangopol, D.M.; Soliman, M. (2013). Generalized probabilistic framework for optimum inspection and maintenance planning. Journal of Structural Engineering, 139(3), 435鈥447.

Lee, K.M.; Cho, H.N.; Cha, C.J. (2006). Life-cycle cost-effective optimum design of steel bridges considering environmental stressors. Engineering Structures, 28(9), 1252鈥1265.

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Penad茅s-Pl脿, V.; Mart铆, J.V.; Garc铆a-Segura, T.;聽 Yepes, V. (2017).聽Life-cycle assessment: A comparison between two optimal post-tensioned concrete box-girder road bridges.聽Sustainability, 9(10):1864.

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Zastrow, P.; Molina-Moreno, F.; Garc铆a-Segura, T.; Mart铆, J.V.; Yepes, V. (2017).聽Life cycle assessment of cost-optimized buttress earth-retaining walls: a parametric study.聽Journal of Cleaner Production,聽140:1037-1048.

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