Los tableros losa de hormigón pretensado son una tipología habitualmente empleada en España para resolver estructuras de pasos superiores. Su optimización presenta un gran interés para conseguir diseños más económicos, que permitan un mayor aprovechamiento de los recursos que requieren. Sin embargo, la optimización de este tipo de estructuras apenas ha sido objeto de atención por parte de los investigadores en optimización estructural. Además, las escasas contribuciones en esta materia han adolecido de un carácter extremadamente teórico, que ha dificultado su aplicación por parte de ingenieros proyectistas.
El objetivo de este trabajo ha sido el de aplicar técnicas de optimización estructural a esta tipología de puentes. Se han empleado técnicas metaheurísticas, pues permiten plantear el problema de un modo más complejo, lo cual se ha aprovechado para una definición completa del tablero y de todos sus componentes, al tiempo que ha permitido imponer todas las comprobaciones que la normativa exige para este tipo de estructuras.
Tras una exhaustiva revisión bibliográfica, que ha permitido conocer el estado del arte en optimización de estructuras de hormigón, se han definido las características del problema. Para ello ha sido necesario distinguir entre los tableros aligerados y los macizos, dado que ha resultado imposible considerar a uno un caso particular del otro. A continuación se ha implementado un programa informático que incluye las siguientes funciones: generación aleatoria de un tablero, comprobación automática de un tablero, evaluación de su coste a partir de las mediciones completas de todos sus componentes, y tres algoritmos de optimización heurística. 
Los algoritmos de optimización implementados están basados en tres metaheurísticas, pertenecientes a los denominados algoritmos de mejora local: cristalización simulada (SA), aceptación por umbrales (TA), y algoritmo del solterón (OBA), que han resultado eficaces para la optimización de otras tipologías estructurales de hormigón. Para la calibración de los algoritmos se han efectuado pruebas con diferentes parametrizaciones. La comparación de los resultados ha permitido descartar el algoritmo OBA por mostrar una menor eficacia para las parametrizaciones ensayadas. Los algoritmos SA y TA, por el contrario, muestran resultados muy similares, por lo que se han efectuado pruebas de inferencia estadística consistentes en diferentes test de hipótesis. Los resultados no han sido capaces de determinar la heurística más eficaz de las dos. Además, aplicando la Teoría de los Valores Extremos, se ha estimado que los mejores resultados alcanzados con los dos algoritmos difieren en menos del 0.15% respecto al coste del óptimo global del problema.
Finalmente, se ha estudiado el número de reinicios necesarios para alcanzar soluciones de calidad con una probabilidad suficientemente alta, empleando un criterio de estabilización de medias y desviaciones típicas.
Con ello se ha diseñado un algoritmo de optimización, que combina treinta y cinco reinicios con el SA y otros tantos con el TA. Éste se ha aplicado a cuatro tipos de tablero, representativos de los que se utilizan habitualmente en pasos superiores frecuentes en la práctica. Los resultados muestran cuales son las características de los tableros óptimos: los tableros aligerados son siempre más económicos que los macizos, incluso para las menores luces consideradas (17 m); los tableros optimizados mejoran en un 13% los costes medios estimados de estructuras reales; y finalmente, los tableros optimizados muestran cuantías de hormigón bajas, esbelteces y cuantías de armadura activa moderadas, y cuantías relativamente altas de armadura pasiva.