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Puentes pretensados de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos: Proyecto BRIDLIFE

https://construblogspain.wordpress.com/

El objetivo del proyecto BRIDLIFE consiste en desarrollar una metodolog铆a que permita incorporar un an谩lisis del ciclo de vida de vida de puentes de hormig贸n pretensado definiendo un proceso de toma de decisiones que integre los aspectos sociales y medioambientales mediante t茅cnicas anal铆ticas de toma de decisiones multicriterio. Los resultados esperados pretenden detallar qu茅 tipolog铆as, actuaciones de conservaci贸n y alternativas de demolici贸n y reutilizaci贸n son adecuadas para minimizar los impactos, dentro de una pol铆tica de fuerte limitaci贸n presupuestaria que compromete seriamente la construcci贸n y conservaci贸n de las infraestructuras.

Referencia:

YEPES, V.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F.; MART脥, J.V.; ALCAL脕, J.; PELLICER, E. (2017). Puentes pretensados de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos: Proyecto BRIDLIFE. VII Congreso de ACHE, A Coru帽a, junio.

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27 junio, 2017
 
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Algunas conclusiones obtenidas del proyecto BRIDLIFE sobre puentes postesados en caj贸n

A punto de terminar el proyecto de investigaci贸n BRIDLIFE, a continuaci贸n se exponen algunas conclusiones de inter茅s fruto de dicho proyecto y de la tesis doctoral y publicaciones de la profesora Tatiana Garc铆a Segura. Son peque帽as “p铆ldoras” de conocimiento que pueden ser de inter茅s para proyectistas e investigadores relacionados con los puentes, el hormig贸n, la sostenibilidad y la optimizaci贸n. Son las siguientes:

  1. A pesar de la reducci贸n de durabilidad por carbonataci贸n y la menor captura de CO2, los cementos con adiciones resultan beneficiosos聽desde el punto de vista ambiental [1].
  2. Mientras el uso del hormig贸n reciclado como 谩rido afecta a las propiedades del hormig贸n y requiere en muchos casos un incremento en el contenido de cemento, la reutilizaci贸n del hormig贸n como material granular de relleno permite una completa carbonataci贸n del hormig贸n que reduce las emisiones de CO2 [1].
  3. Se puede mejorar la seguridad estructural de los puentes en caj贸n con un peque帽o incremento de coste siempre que se escojan las variables adecuadas [2]. Este incremento de coste no es constante para todos los niveles de seguridad. Se pueden establecer diferentes puntos, a partir de los cuales resulta m谩s caro mejorar la seguridad estructural [2].
  4. No se aconseja aumentar el espesor de la losa superior para mejorar la seguridad de los puentes en caj贸n, ya que ello conlleva un aumento de peso innecesario [2]. Sin embargo, el espesor de las alas en el arranque es un aspecto clave para mejorar la flexi贸n transversal [2].
  5. A pesar de que se ha considerado la inclinaci贸n del alma como variable de optimizaci贸n, su valor 贸ptimo apenas difiere para distintos valores de seguridad.聽 Esto se debe a que tanto el canto como el ancho de inclinaci贸n del alma aumentan en paralelo para mejorar la seguridad estructural [2].
  6. El uso de hormig贸n de alta resistencia en puentes no muestra ventajas econ贸micas a corto plazo, pues聽las restricciones de servicio y armadura m铆nima no permiten reducir el canto y la cantidad de armadura [2]. Sin embargo, el hormig贸n de alta resistencia retrasa el inicio de la corrosi贸n [3] y mejora el rendimiento estructural una vez se ha iniciado la corrosi贸n [4]. Si se dise帽an estructuras con hormigones de alta resistencia se consiguen mejores resultados durante el ciclo de vida que con dise帽os que tienen mayores recubrimientos, a pesar de tener el mismo inicio de corrosi贸n [4].
  7. Los dise帽os que tienen una mayor durabilidad tienen un mayor coste inicial pero un menor coste de ciclo de vida [4].
  8. Los resultados muestran que tanto la optimizaci贸n del coste como de las emisiones de CO2 reducen el consumo de material. Por tanto, la optimizaci贸n del coste es una buena estrategia para conseguir estructuras m谩s ecol贸gicas [2,5,6].
  9. Para gestionar el mantenimiento de las estructuras de forma sostenible se debe tener en cuenta tanto el coste y las emisiones de reparaci贸n, como el impacto que produce el desv铆o de tr谩fico sobre los usuarios de la v铆a [4].
  10. La optimizaci贸n del mantenimiento indica que no se debe optimizar cada superficie por separado, sino que se debe coordinar el mantenimiento de todas las superficies para reducir el coste y las emisiones que ocasiona el desv铆o del tr谩fico [4].

Referencias:

[1]聽聽聽聽聽聽聽聽聽 T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, J. Alcal谩, Life cycle greenhouse gas emissions of blended cement concrete including carbonation and durability, Int. J. Life Cycle Assess. 19 (2014) 3鈥12. doi:10.1007/s11367-013-0614-0.

[2]聽聽聽聽聽聽聽聽 T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, Multiobjective optimization of post-tensioned concrete box-girder road bridges considering cost, CO2 emissions, and safety, Eng. Struct. 125 (2016) 325鈥336. doi:10.1016/j.engstruct.2016.07.012.

[3]聽聽聽聽聽聽聽聽 T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, D.M. Frangopol, Multi-objective design of post-tensioned concrete road bridges using artificial neural networks, Struct. Multidiscip. Optim. 56 (2017) 139鈥150. doi:10.1007/s00158-017-1653-0.

[4]聽聽聽聽聽聽聽聽 T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, D.M. Frangopol, D.Y. Yang, Lifetime reliability-based optimization of post-tensioned box-girder bridges, Eng. Struct. 145 (2017) 381鈥391. doi:10.1016/j.engstruct.2017.05.013.

[5]聽聽聽聽聽聽聽聽 T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, J. Alcal谩, E. P茅rez-L贸pez, Hybrid harmony search for sustainable design of post-tensioned concrete box-girder pedestrian bridges, Eng. Struct. 92 (2015) 112鈥122. doi:10.1016/j.engstruct.2015.03.015.

[6]聽聽聽聽聽聽聽聽 J.V. Mart铆, T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, Structural design of precast-prestressed concrete U-beam road bridges based on embodied energy, J. Clean. Prod. 120 (2016) 231鈥240. doi:10.1016/j.jclepro.2016.02.024.

5 junio, 2017
 
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Comunicaciones presentadas al VII Congreso Internacional de Estructuras de ACHE

Los d铆as 20 al 22 de junio de 2017 tendr谩 lugar en A Coru帽a el VII Congreso Internacional de Estructuras de ACHE. En 1999 se celebr贸 el I Congreso de ACHE y con la elecci贸n de los vocales del nuevo Consejo se cerr贸 el per铆odo transitorio abierto dos a帽os antes. Este Congreso se realiz贸 en Sevilla y le siguieron los de Madrid 2002, Zaragoza 2005, Valencia 2008, Barcelona 2011 y Madrid 2014. Nuestro grupo de investigaci贸n, dentro del proyecto de investigaci贸n BRIDLIFE, presenta varias comunicaciones. A continuaci贸n os paso los res煤menes. Nos veremos pronto en el Congreso.

YEPES, V.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F.; MART脥, J.V.; ALCAL脕, J.; PELLICER, E. (2017). Puentes pretensados de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos: Proyecto BRIDLIFE

El objetivo del proyecto BRIDLIFE consiste en desarrollar una metodolog铆a que permita incorporar un an谩lisis del ciclo de vida de vida de puentes de hormig贸n pretensado definiendo un proceso de toma de decisiones que integre los aspectos sociales y medioambientales mediante t茅cnicas anal铆ticas de toma de decisiones multicriterio. Los resultados esperados pretenden detallar qu茅 tipolog铆as, actuaciones de conservaci贸n y alternativas de demolici贸n y reutilizaci贸n son adecuadas para minimizar los impactos, dentro de una pol铆tica de fuerte limitaci贸n presupuestaria que compromete seriamente la construcci贸n y conservaci贸n de las infraestructuras.

GARC脥A-SEGURA, T.; YEPES, V. (2017). Dise帽o eficiente de puentes con criterios sostenibles multiobjetivo

Este estudio presenta un m茅todo de dise帽o de puentes eficientes que minimiza el coste y las emisiones de CO2, mientras maximiza la seguridad estructural. Para ello, se proponen ocho m贸dulos que unen un programa comercial de an谩lisis por elementos finitos con un programa de control que lleva a cabo la optimizaci贸n multiobjetivo y verificaci贸n de los estados l铆mite. Mediante esta metodolog铆a, el ingeniero puede escoger los par谩metros que se mantienen fijos y las variables a optimizar. Finalmente, el programa proporciona una frontera de Pareto representada por las soluciones de equilibrio entre los criterios.

PENAD脡S-PL脌, V.; YEPES, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; MART脥, J.V. (2017). Estudio de la aplicaci贸n de los m茅todos de decisi贸n multicriterio al ciclo de vida de los puentes

Las diferentes etapas del ciclo de vida de un puente 鈥損royecto, construcci贸n, uso y mantenimiento, y reciclado y demolici贸n- requieren elegir entre distintas alternativas posibles que dependen de m煤ltiples criterios como pueden ser los econ贸micos, los medioambientales o los sociales. El prop贸sito de este estudio consiste en examinar los m茅todos de decisi贸n multicriterio utilizados en las diferentes fases del ciclo de vida de un puente. La metodolog铆a empleada ha sido la aplicaci贸n de una t茅cnica multivariante de an谩lisis de correspondencias para identificar los huecos existentes en la investigaci贸n. Los resultados indican que los m茅todos de decisi贸n anal铆tico-jer谩rquicos se han aplicado ampliamente en las fases de proyecto, construcci贸n y uso y mantenimiento. Sin embargo, la fase de demolici贸n o reciclado es la menos estudiada, asoci谩ndose principalmente a m茅todos de procesos anal铆ticos en red.

L脫PEZ-VIDAL, A.; YEPES, V. (2017). BIM, declaraciones ambientales de producto e inercia t茅rmica: tres v铆as para la consolidaci贸n de las soluciones en prefabricado de hormig贸n

En un contexto social y reglamentario cada vez m谩s exigente, coexisten tres tendencias que se presentan como una inmejorable oportunidad para la consolidaci贸n definitiva de las soluciones prefabricadas de hormig贸n como la variante industrializada de la construcci贸n de edificios e infraestructuras, con todas las ventajas que ello proporciona en t茅rminos de rapidez de ejecuci贸n, control m谩s exhaustivo en proyecto y obra, calidad, precisi贸n dimensional, eficiencia y rentabilidad econ贸mica.

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F. (2017). Dise帽o de pasos superiores de carreteras con criterios de sostenibilidad aplicando algoritmos heur铆sticos

Este art铆culo se centra en el dise帽o de los pasos superiores de carreteras de vigas artesa prefabricadas pretensadas. En la pr谩ctica, las vigas se colocan centradas a la secci贸n de la losa, y el dise帽o geom茅trico de las vigas es independiente de las luces entre apoyos. Para la optimizaci贸n del coste y del consumo energ茅tico se aplica el algoritmo h铆brido SAMO2. Se realiza un estudio param茅trico para distintas luces de vano -20, 25, 30, 35 y 40 m-, obteni茅ndose correlaciones para el coste, el consumo energ茅tico, la geometr铆a de las secciones y del armado, y que al aumentar la luz, la separaci贸n de las vigas se reduce y el 谩ngulo de las almas aumenta.

MOLINA-JOTEL, V.; ALCAL脕, J.; MART脥, J.V.; YEPES, V. (2017). Dise帽o de pasarelas de hormig贸n postesado de secci贸n en T mediante optimizaci贸n heur铆stica bajo criterios econ贸micos y de sostenibilidad

El trabajo se ocupa del dise帽o y optimizaci贸n autom谩tica de pasarelas de hormig贸n postesado con secci贸n en T bajo criterios econ贸micos (coste) y de sostenibilidad (emisiones de CO2 y energ铆a consumida), empleando la t茅cnica heur铆stica de optimizaci贸n del recocido simulado (SA). Se desarrolla un c贸digo de programaci贸n de dise帽o y comprobaci贸n estructural que permite determinar mediante un proceso autom谩tico la factibilidad de las soluciones y el coste econ贸mico y medioambiental. Se concluye que la optimizaci贸n bajo cualquiera de los tres objetivos proporciona soluciones aceptables para los otros dos, demostrando la no conflictividad entre ellos.

MOLINA-MORENO, F.; R脫DENAS, A.; YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017). An谩lisis del ciclo de vida de muros de contenci贸n de tierras de hormig贸n armado con contrafuertes y muros pantalla

La presente comunicaci贸n muestra la evaluaci贸n de impactos ambientales durante la ejecuci贸n de dos tipolog铆as d muro de contenci贸n de tierras: muro con contrafuertes y muro pantalla. Se ha analizado la relaci贸n de contribuci贸n de cada flujo de entrada (extracci贸n de materiales y proceso de construcci贸n) sobre el impacto total. El an谩lisis proporciona un orden de magnitud entre materiales y cada una de las categor铆as de impacto, y representa un aporte 煤til hacia los objetivos de econom铆a circular en la ingenier铆a estructural.

1 junio, 2017
 
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El impacto ambiental de una obra

Fuente: Wikipedia

El hombre impacta con sus acciones al medio ambiente, especialmente cuando act煤a sobre el territorio con sus construcciones. De hecho, durante mucho tiempo la ingenier铆a civil parec铆a ser el antagonista del medio ambiente. Hoy en d铆a el paradigma est谩 cambiando, de forma que en los planes de estudios de ingenier铆a civil los aspectos ambientales cobran cada vez mayor peso. No se puede entender una actuaci贸n en ingenier铆a que no intente ser respetuosa con el medio ambiente.

Hablar de estos temas supone no un post, sino un blog entero dedicado en exclusivamente al impacto de las obras. Pero quien mejor nos puede introducir a este tema tan importante y apasionante es el profesor Santiago Hern谩ndez聽Fern谩ndez,聽doctor ingeniero de caminos, catedr谩tico de Proyectos e Ingenier铆a Medioambiental de la Universidad de Extremadura y presidente de la Junta Rectora del Parque Nacional de Monfrag眉e. Santiago Hern谩ndez, adem谩s, ha sido Premio Nacional de Medio Ambiente. Para ello os dejo un peque帽o v铆deo de poco m谩s de tres minutos donde nos ofrece algunos puntos de vista al respecto. Espero que os guste.

 

15 mayo, 2017
 
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Propuesta metodol贸gica para estimar la sostenibilidad social de los proyectos de ingenier铆a

Terremoto en Chile. Wikipedia

La evaluaci贸n de la sostenibilidad social de los proyectos no es un tema sencillo ni inmediato. Si bien los impactos medioambientales se han estudiado en el 谩mbito cient铆fico con cierta profundidad, los impactos sociales de las infraestructuras se han investigado mucho menos. Es m谩s, en numerosas ocasiones dichos impactos se han minusvalorado. Pues bien, nos acaban de publicar un art铆culo en la revista Environmental Impact Assessment Review (revista indexada en el JCR, primer cuartil de impacto) en el cual proponemos una metodolog铆a que permite afrontar este reto.

Elsevier permite descargar de forma gratuita este art铆culo hasta el 14 de junio de 2017 accediendo al siguiente enlace:聽https://authors.elsevier.com/a/1UxW7iZ5spJDe

Referencia:

SIERRA, L.A.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2017). Method for estimating the social sustainability of infrastructure projects.聽Environmental Impact Assessment Review, 65:41-53.聽https://doi.org/10.1016/j.eiar.2017.02.004

Highlights:

  • Method to select suitable infrastructure projects from the social sustainability point of view
  • Emphasizes social interactions of the infrastructure in the short and long term
  • Distinguishes the social sustainability of infrastructure projects in different locations
  • Efficiency of a social contribution in terms of early social benefits and a long-term distribution
  • Supports early decision-making of public agencies regarding infrastructure projects

 

Abstract:

Nowadays, sustainability assessments tend to focus on the biophysical and economic considerations of the built environment. Social facets are generally underestimated when investment in infrastructure projects is appraised. This paper proposes a method to estimate the contribution of infrastructure projects to social sustainability. This method takes into account the interactions of an infrastructure with its environment in terms of the potential for short and long-term social improvement. The method is structured in five stages: (1) social improvement criteria and goals to be taken into account are identified and weighed; (2) an exploratory study is conducted to determine transfer functions; (3) each criterion is homogenized through value functions; (4) the short and long-term social improvement indices are established; and finally, (5) social improvement indices are contrasted to identify the socially selected alternatives and to assign an order of priority. The method was implemented in six alternatives for road infrastructure improvement. The results of the analysis show that the method can distinguish the contribution to social sustainability of different infrastructure projects and location contexts, according to early benefits and potential long-term equitable improvement. This method can be applied prior to the implementation of a project and can complement environmental and economic sustainability assessments.

Keywords:

  • Social contribution;
  • Social improvement;
  • Infrastructure;
  • Method;
  • Social sustainability

 

 

Reciclado de firmes con cemento

http://recicladosyfirmes.com

El reciclado es una t茅cnica cuyo objetivo principal consiste en聽transformar un firme degradado en una estructura homog茅nea y adaptada al tr谩fico que debe soportar. Se trata de reutilizar sus materiales para la construcci贸n de una nueva capa portante, lo que permite claras ventajas medioambientales y econ贸micas.

Para ampliar los conocimientos sobre este tema, os dejo una videoconferencia proporcionada por Structuralia聽sobre aplicaci贸n del cemento en la conservaci贸n de carreteras. El ponente es聽Jes煤s D铆az Minguela, Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos y Director T茅cnico de IECA. Espero que os sea de utilidad.

Referencias:

YEPES, V. (2014). Maquinaria para la fabricaci贸n y puesta en obra de mezclas bituminosas. Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 749.

16 marzo, 2017
 
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Sostenibilidad del mantenimiento de carreteras bajo presupuestos restrictivos

Foto: laseda.accionistas.es

驴Es posible un mantenimiento sostenible de las carreteras cuando apenas existen presupuestos para ello? A continuaci贸n os dejo el enlace a un art铆culo cient铆fico que nos acaban de publicar donde se muestra la posibilidad de utilizar t茅cnicas de optimizaci贸n heur铆stica para conseguirlo.

La editorial Elsevier permite que te descargues gratuitamente este art铆culo hasta el d铆a 29 de marzo de 2017. Para ello tienes que acceder al siguiente enlace:

https://authors.elsevier.com/a/1UWKw3QCo9NAoM

 

 

 

Referencia:聽

TORRES-MACHI, C.; PELLICER, E.; YEPES, V.; CHAMORRO, A. (2017). Towards a sustainable optimization of pavement maintenance programs under budgetary restrictions.Journal of Cleaner Production, 148:90-102.聽http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652617301142

Abstract:

Transport sector constitutes the second largest source of global greenhouse gas (GHG) emissions, being the road transportation the main contributor of these emissions. Efforts in the road sector have traditionally focused on vehicle emissions and infrastructure is typically not included in the emissions account. Road environmental impact is estimated to increase by 10% if the stages of road design, construction, and operation were considered. Previous literature has widely study sustainable practices in pavement design and construction, with little attention paid to maintenance. Current state of practice reveals that pavement managers barely consider environmental performance and their evaluations solely rely on technical and economic criteria. This situation creates the need to incorporate, in an integrated manner, technical, economic, and environmental aspects in the design of maintenance programs. The main objective of this research is to develop a tool for the optimal design of sustainable maintenance programs. Given a maintenance budget, the tool aims to maximize the long-term effectiveness of the network while minimizing GHG emissions derived from the application of maintenance treatments. The capability of the proposed tool is analyzed in a case study dealing with an urban pavement network. In comparison to the traditional maintenance policy, the proposed tool designs maintenance programs that increase the average network condition by up to 22% and reduces GHG emissions by 12%. This application also analyzes the effect of different budgetary scenarios in the technical and environmental performance of the network. This application helps pavement managers in the trade-off between budget and network performance.

Keywords:

  • Greenhouse gas emissions;
  • Long-term effectiveness;
  • Optimization;
  • Sustainability;
  • Pavement management;
  • Sensitivity analysis

Aplicaci贸n de los m茅todos de decisi贸n multicriterio al dise帽o sostenible de puentes

Puente en caj贸n postesado sobre el Turia (Quart de Poblet). Proyectado por Javier Manterola y constru铆do por Dragados y Construcciones en 1991.

Actualmente existe una tendencia clara hacia la sostenibilidad en los proyectos de estructuras, para lo cual es necesario equilibrar los criterios que apoyan esta sostenibilidad: la econom铆a, el medio ambiente y la sociedad. Estos pilares b谩sicos presentan objetivos diferentes y habitualmente enfrentados entre s铆. Esta realidad conduce hacia la necesidad de adoptar procesos de toma de decisiones que permitan alumbrar soluciones capaces de satisfacer, de la mejor manera posible, los principios de sostenibilidad citados.聽Los puentes forman parte de las infraestructuras b谩sicas de comunicaci贸n entre los distintos territorios. Por lo tanto, constituye una necesidad ineludible garantizar la sostenibilidad de este tipo de estructuras a lo largo de su ciclo de vida.

A continuaci贸n se presenta un art铆culo reci茅n publicado que tiene como objetivo principal revisar la aplicaci贸n de las t茅cnicas de decisi贸n multicriterio聽al caso de los puentes. Esta investigaci贸n聽se enmarca dentro del proyecto BRIDLIFE (BIA2014-56574-R), en el cual participan los autores. La revisi贸n se ha realizado atendiendo a las fases del ciclo de vida del puente, teniendo en cuenta aquellos trabajos que proponen soluciones y realizan un proceso directo de toma de decisiones respecto a estas soluciones. Asimismo, tambi茅n se han considerado aquellas aportaciones que, a pesar de no realizar una selecci贸n entre varias soluciones, aplican un m茅todo de toma de decisiones para evaluar una soluci贸n en particular. La relevancia de estos trabajos estriba en la forma en que se realizan los procesos de evaluaci贸n, los cuales constituyen la piedra angular para el proyecto de un puente desde el punto de vista de la sostenibilidad, atendiendo a todas y cada una de las fases de su ciclo de vida.

Este art铆culo lo pod茅is descargar en el siguiente enlace:聽http://www.mdpi.com/2071-1050/8/12/1295, aunque tambi茅n os lo dejo en el post para vuestra descarga directa.

Referencia:

Penad茅s-Pl脿, V.; Garc铆a-Segura, T.; Mart铆, J.V.; Yepes, V. A Review of Multi-Criteria Decision-Making Methods Applied to the Sustainable Bridge Design. Sustainability 2016, 8, 1295.

Descargar (PDF, 1.14MB)

9 diciembre, 2016
 
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Optimizaci贸n en costes y emisiones de puentes de hormig贸n con fibras

http://www.tierra-armada.com/

http://www.tierra-armada.com/

Recientemente hemos publicado un art铆culo donde hemos empleado un algoritmo evolutivo h铆brido para optimizar tanto el coste como las emisiones de聽CO2 de puentes en viga artesa, con la particularidad de usar hormigones con fibras de acero. Se trata de un problema combinatorio complejo, con 41 variables de dise帽o, que se aplic贸 a un puente de 30 m de luz y una anchura de calzada de 12 m. Os dejo a continuaci贸n el art铆culo completo.

Abstract:聽

In this paper, the influence of steel fiber-reinforcement when designing precast-prestressed concrete (PPC) road bridges with a double U-shape cross-section is studied through heuristic optimization. A hybrid evolutionary algorithm (EA) combining a genetic algorithm (GA) with variable-depth neighborhood search (VDNS) is formulated to minimize the economic cost and CO2 emissions, while imposing constraints on all the relevant limit states. The case study proposed is a 30-m span-length with a deck width of 12 m. The problem involved 41 discrete design variables. The algorithm requires the initial calibration. Moreover, the heuristic is run nine times so as to obtain statistical information about the minimum, average and deviation of the results. The evolution of the objective function during the optimization procedure is highlighted. Findings show that heuristic optimization is a forthcoming option for the design of real-life prestressed structures. This paper provides useful knowledge that could offer a better understanding of the steel fiber-reinforcement in U-beam road bridges.

Keywords: hybrid evolutionary algorithm, precast-prestressed concrete, steel fiber-reinforcement, U-shape cross-section.

Reference:

YEPES, V.; MART脥, J.V.; GARC脥A-SEGURA, T. (2017). Design optimization of precast-prestressed concrete road bridges with steel fiber-reinforcement by a hybrid evolutionary algorithm. International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, 5(2):179-189.

Descargar (PDF, 199KB)

Resultados parciales del proyecto BRIDLIFE

ph_vigas-artesaEl objetivo del proyecto BRIDLIFE consiste en desarrollar una metodolog铆a que permita incorporar un an谩lisis del ciclo de vida de vida de puentes de hormig贸n pretensado definiendo un proceso de toma de decisiones que integre los aspectos sociales y medioambientales mediante t茅cnicas anal铆ticas de toma de decisiones multicriterio. Los resultados esperados pretenden detallar qu茅 tipolog铆as, actuaciones de conservaci贸n y alternativas de demolici贸n y reutilizaci贸n son adecuadas para minimizar los impactos, dentro de una pol铆tica de fuerte limitaci贸n presupuestaria que compromete seriamente las pol铆ticas de creaci贸n y conservaci贸n de las infraestructuras.

Este es un proyecto competitivo financiado por el Ministerio Espa帽ol de Econom铆a y Competitividad y fondos FEDER (proyecto de investigaci贸n BIA2014-56574-R), cuya duraci贸n abarca los a帽os 2015-2017. En este momento, superado el ecuador del proyecto, podemos dar cuenta de algunos de los resultados ya publicados en revistas de impacto que espero os sean de inter茅s.

Como antecedentes necesarios se indican algunos trabajos previos, fruto del proyecto HORSOST, precedente al actual. La optimizaci贸n de un puente de vigas artesa se abord贸 con algoritmos h铆bridos basados en el recocido simulado [1] y algoritmos mem茅ticos [2]; se utilizaron algoritmos de enjambres de luci茅rnagas para optimizar el coste y las emisiones de CO2 de vigas en I, incorporando la carbonataci贸n en el ciclo de vida [3]; asimismo se evalu贸 el ciclo de vida de hormigones con distintas adiciones incluyendo la carbonataci贸n y la durabilidad [4].

Las primeras aportaciones realizadas en el a帽o 2015, ya dentro del proyecto, fueron la optimizaci贸n de estribos abiertos mediante algoritmos h铆bridos de escalada estoc谩stica [5]; la optimizaci贸n del coste de puentes en vigas artesa con hormig贸n con fibras [6] y la optimizaci贸n de las emisiones de CO2 de pasarelas de hormig贸n pretensado y secci贸n en caj贸n [7]. Destaca tambi茅n el trabajo desarrollado, bas谩ndose en una aproximaci贸n cognitiva, de una metodolog铆a que permite la toma de decisiones tras la aplicaci贸n de t茅cnicas de optimizaci贸n multiobjetivo [8].

En el a帽o 2016 se empezaron a realizar aportaciones realizadas, fundamentalmente con la evaluaci贸n de los impactos sociales de las infraestructuras a lo largo del ciclo su ciclo de vida [9,10]. Se avanz贸 con la optimizaci贸n de la energ铆a embebida en puentes de vigas artesa [11] y en la optimizaci贸n multiobjetivo del coste, las emisiones de CO2 y la seguridad a lo largo del ciclo de vida de puentes caj贸n [12]. Se han comparado puentes losa postesados y puentes prefabricados 贸ptimos [13]. Otra aportaci贸n de inter茅s se realiz贸 con la colaboraci贸n del profesor Dan M. Frangopol, que realiz贸 una estancia en nuestro grupo de investigaci贸n. Se compar贸 el coste del ciclo de vida de puentes caj贸n usando una aproximaci贸n basada en la fiabilidad [14].

Durante el a帽o 2017, 煤ltimo del proyecto, existen trabajos ya publicados y otros en proceso de revisi贸n. Se describen brevemente los ya publicados. Se aplic贸 el an谩lisis de ciclo de vida completo atendiendo a todo tipo de impactos ambientales a muros de contrafuertes [15], introduciendo una metodolog铆a que se est谩 aplicando a estructuras m谩s complejas como los puentes. Se a introducido un metamodelo basado en redes neuronales para mejorar el rendimiento en el proceso de optimizaci贸n multiobjetivo de puentes en caj贸n [16]. Tambi茅n se optimizaron las emisiones de CO2 en puentes de vigas artesa realizados con hormigones con fibras [17].

Aparte de estas aportaciones, directamente relacionadas con el proyecto BRIDLIFE, durante este periodo de tiempo destacan dos trabajos similares aplicados a la optimizaci贸n del mantenimiento de pavimentos de carreteras desde los puntos de vista econ贸micos y medioambientales [18,19].

Cabe destacar, por 煤ltimo, que durante los a帽os 2015-2016 se han le铆do cinco tesis doctorales relacionadas, de forma directa o indirecta, con los objetivos desarrollados por el presente proyecto de investigaci贸n [20-24], existiendo otras cinco en estado avanzado de desarrollo.

Referencias:

[1] J.V. Mart铆, F. Gonz谩lez-Vidosa, F.; V. Yepes, J. Alcal谩, Design of prestressed concrete precast road bridges with hybrid simulated annealing, Engineering Structures. 48 (2013) 342-352.

[2] J.V. Mart铆, V. Yepes, F. Gonz谩lez-Vidosa, A. Luz, Dise帽o autom谩tico de tableros 贸ptimos de puentes de carretera de vigas artesa prefabricadas mediante algoritmos mem茅ticos h铆bridos, Revista Internacional de M茅todos Num茅ricos para C谩lculo y Dise帽o en Ingenier铆a. 30(3) (2014) 145-154.

[3] T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, J.V. Mart铆, J. Alcal谩, Optimization of concrete I-beams using a new hybrid glowworm swarm algorithm, Latin American Journal of Solids and Structures. 11(7) (2014) 1190-1205.

[4] T. Garc铆a-Segura, V. Yepes, J.V. Mart铆, J. Alcal谩, Life-cycle greenhouse gas emissions of blended cement concrete including carbonation and durability, International Journal of Life Cycle Assessment. 19(1) (2014) 3-12.

[5] A. Luz, V. Yepes, F. Gonz谩lez-Vidosa, J.V. Mart铆, Dise帽o de estribos abiertos en puentes de carretera obtenidos mediante optimizaci贸n h铆brida de escalada estoc谩stica, Informes de la Construcci贸n. 67(540) (2015) e114.

[6] J.V. Mart铆, V. Yepes, F. Gonz谩lez-Vidosa, Memetic algorithm approach to designing of precast-prestressed concrete road bridges with steel fiber-reinforcement, Journal of Structural Engineering ASCE. 141(2) (2015) 04014114.

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26 noviembre, 2016
 
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