Resumen de Diseño eficiente de pasarelas mixtas basado en criterios sostenibles

Manuel Dasí Gil, Víctor Yepes Piqueras, Vicente J. López Desfilis

• español

  Las pasarelas peatonales son un elemento estructural muy utilizado para el cruce seguro de infraestructuras por parte de los viandantes y ciclistas. En la presente comunicación se resume un trabajo cuyo objetivo ha sido la aplicación de técnicas de optimización estructural a una pasarela peatonal mixta biapoyada. Para ello se han empleado técnicas metaheurísticas que permiten abarcar el problema con toda la complejidad requerida.

  En primer lugar, se ha realizado una revisión bibliográfica que ha permitido conocer el estado del arte en la optimización de estructuras mixtas.

  Seguidamente, se ha elaborado un programa informático en lenguaje FORTRAN capaz de generar aleatoriamente pasarelas, comprobarlas y evaluar su coste, ya sea económico o en términos de sostenibilidad (emisiones de CO2).

  Se han implementado los siguientes algoritmos: un Random Walk en dos variantes (RW1 y RW2), un Descent Local Search (DLS), un Simulated Annealing (SA) y un Glowworms Swarm Optimization en dos variantes (GSO1 y GSO2).

  Los mejores resultados se han obtenido con el GSO2 y, en segundo lugar, con el SA, siendo la diferencia entre ambos muy pequeña en cuanto a la mejora conseguida respecto a la solución de referencia. Sin embargo, sí que existe una gran diferencia en cuanto al tiempo de cálculo empleado, siendo la duración del GSO2 del orden de tres veces superior a la del SA.

  Se han comparado los resultados obtenidos, en función de los costes y de las emisiones de CO2, con la pasarela de referencia empleada, encontrando soluciones hasta un 25’40% más económicas, atendiendo a criterios de precio, y con unas emisiones de CO2 del 25’44% menores.

  Finalmente, hemos realizado un estudio de sensibilidad de precios y un breve estudio paramétrico en función de la luz de la pasarela.

• English

  Pedestrian bridges are a widely used structural element for safe crossing transport infrastructure by pedestrians and cyclists.

  The present communication summarizes a study whose objective was the implementation of structural optimization techniques to a simply supported composite concrete-steel pedestrian bridge. For this, metaheuristic techniques were used, which allow to cover the problem in all its complexity required.

  First, there has been a literature review allowed to know the state of the art in optimizing composite concrete-steel structures. Next, we have developed a FORTRAN computer program capable of generating random pedestrian bridges, test them, and evaluate their cost, either economically or in terms of sustainability (CO2 emissions).

  We have implemented the following algorithms: a Random Walk in two variants (RW1 and RW2), a Descent Local Search (DLS), a Simulated Annealing (SA), and Glowworms Swarm Optimization in two variants (GSO1 and GSO2). The best results were obtained with the GSO2 and, secondly, with the SA; the difference between both is very small in terms of the improvement achieved with respect to the reference solution. However, there is a difference in the time of calculation: the duration of GSO2 is three times that of SA.

  We compared the results obtained, in terms of costs and CO2 emissions, with reference pedestrian bridge used, finding solutions to a 25\\'40% cheaper, according to criteria of price, and with CO2 emissions of 25\\'44% lower. Finally, we studied the sensitivity of prices and a brief parametric study based on the pedestrian bridge length.