Minimización de la deflexión máxima del tablero de un puente atirantado a través de la optimización de esfuerzos normales en cables

Abstract

El análisis estructural de puentes atirantados destaca una problemática singular relacionada con la redistribución de esfuerzos por acción de los tirantes -fenómeno no convencional en otras tipologías de puentes-, donde los niveles de tensión en los tirantes generan un impacto directo sobre la deflexión máxima del tablero gracias a la rigidez adicional que estos proporcionan. En adición, los métodos tradicionales para la determinación de las fuerzas en los tirantes enfrentan dificultades de convergencia, producto de las restricciones impuestas por los parámetros que satisfacen las deflexiones límite del tablero. Para superar estas limitaciones, se propone minimizar la deflexión máxima en el tablero del puente atirantado Hisgaura, localizado en la vía Curos-Málaga (Santander, Colombia) a través de la optimización monobjetivo y multivariable por Enjambre de Partículas Acelerado-APSO. Como datos de entrada en la búsqueda adaptativa, se insertaron las fuerzas en los tirantes producto de las tensiones de diseño definidas en planos de construcción, incorporando la interacción del API entre SAP2000® y Python®. La mínima deflexión en el vano central del tablero, producto de la optimización monobjetivo osciló entre -1.7 cm y -1.5 cm para un conjunto de 50 partículas y 50 iteraciones con un total de 2501 análisis. Este enfoque técnico-científico pretende superar las limitaciones de los métodos tradicionales para la determinación de las fuerzas en cables que minimicen la deflexión máxima en el centro de luz del vano central de la estructura, contribuyendo en el desarrollo de estrategias eficientes en la evaluación de puentes atirantados. La aplicación específica de esta investigación destaca su importancia en el ámbito práctico y académico