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Economic design optimization of RC road bridges under current conditions in Cuba
Optimización económica del diseño de puentes de carretera de HA en las condiciones actuales de Cuba
DOI:
https://doi.org/10.15446/dyna.v90n225.102804Palabras clave:
discrete optimization; direct construction cost; reinforced concrete road bridges; Biogeography-Based Optimization; design recommendations (en)optimización discreta; costo directo de construcción; puentes de carretera de hormigón armado; Optimización Basada en Biogeografía; recomendaciones de diseño (es)
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This paper presents an algorithm for the optimization of the design of reinforced concrete (RC) road bridges, taking into account the current conditions in Cuba. The use of RC is chosen over the common solutions due to the current high economic cost of prestressing steel. The optimization problem is formulated to find the minimum direct cost, defining constraints based on the AASTHO-LRFD 2014 and NC-207:2019 standards. The algorithm is created to properly obtain practical solutions from the engineering point of view, involving the use of discrete variables. The optimization method used is Biogeography-Based Optimization. A sensitivity analysis of the parameters of this method is performed. The results indicate that the typical projects currently used can be considerably improved to enhance their economic indexes. Based on these results, some specific design recommendations are given. In addition, future research lines are suggested based on the deficiencies of the proposed methodology.
Este trabajo presenta un algoritmo para la optimización del diseño de puentes de carretera de hormigón armado (HA), teniendo en cuenta las condiciones actuales de Cuba. Se opta por el uso del HA frente a las soluciones comunes debido al alto costo económico actual del acero de pretensado (que es importado). El problema de optimización se formula para encontrar el mínimo costo directo, definiendo restricciones basadas en las normas AASTHO-LRFD 2014 y NC-207:2019. El algoritmo se crea para obtener adecuadamente soluciones prácticas desde el punto de vista de la ingeniería, implicando el uso de variables discretas. El método de optimización utilizado es la Optimización Basada en Biogeografía. Se realiza un análisis de sensibilidad de los parámetros de este método. Los resultados indican que los proyectos típicos utilizados actualmente pueden mejorarse considerablemente para mejorar sus índices económicos. En base a estos resultados, se brindan algunas recomendaciones de diseño. Además, se proponen futuras líneas de investigación basadas en las deficiencias de la metodología propuesta.
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