Optimización de marcos articulados prefabricados de hormigón armado mediante recocido simulado híbrido

Abstract

[EN] Reinforced concrete precast hinged frames are commonly used in transportation infrastructure. Advances in optimization techniques lead to improvements in the traditional structural design process. These allow for minimizing factors such as the final cost of the structure. The present study developed the economic optimization of a reinforced concrete precast hinged frame. In order to do so, the hybrid metaheuristic technique of simulated annealing with a mutation operator was applied. The algorithm parameters were tuned by means of a factorial Design of Experiments. This allowed the algorithm to show excellent performance. Once tuned, the hybrid metaheuristic was applied, achieving designs with reduced final costs. Finally, a series of main characteristics are mentioned. The designs present reduced depths and considerably dense passive reinforcement designs. The results obtained position the precast structure as a particularly interesting alternative to similar cast in place structures

[ES] Los marcos articulados prefabricados de hormigón armado son una estructura de uso común en las redes de carreteras. Los avances en las técnicas de optimización permiten mejorar el proceso de diseño tradicional, consiguiendo minimizar factores como el coste final de la estructura. El estudio llevó a cabo la optimización económica de un marco articulado prefabricado de hormigón armado mediante la técnica metaheurística híbrida de recocido simulado con operador de mutación. Los parámetros del algoritmo fueron calibrados mediante un diseño de experimentos factorial, consiguiendo que el algoritmo tuviera un muy buen rendimiento. Tras su calibración, la metaheurística híbrida fue aplicada, consiguiendo diseños con costes finales reducidos. Finalmente, se mencionan una serie de características principales de los marcos óptimos, pudiendo destacar diseños esbeltos con densidades de armado elevadas. Los resultados sitúan la tipología estructural considerada como una alternativa especialmente interesante frente a las estructuras ejecutadas in situ.