Investigadores de la UPV y la Universidad de Vigo descubren los mecanismos ocultos que evitan que los puentes se derrumben ante eventos catastróficos

Un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV) y la Universidad de Vigo (UVigo) acaba de publicar en Nature los resultados de un estudio en el que han descubierto por qué los puentes -en concreto, los de celosía de acero- no se derrumban cuando se ven afectados por un evento catastrófico -un impacto, un terremoto, etc. Y sus conclusiones guardan similitud con el comportamiento de las telarañas.

“Demostramos que, al igual que las telarañas son capaces de adaptarse y seguir atrapando presas después de sufrir daños, los puentes de celosía de acero dañados aún pueden ser capaces de resistir cargas incluso mayores a las que soportan en condiciones normales de uso y no derrumbarse”, destaca José M. Adam, investigador del Instituto ICITECH de la Universitat Politècnica de València, y Coordinador del proyecto Pont3, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, donde se integra el trabajo llevado a cabo.

Los puentes son elementos críticos de las redes de transporte, y su colapso -o derrumbe- puede tener consecuencias muy graves, incluyendo víctimas mortales y pérdidas económicas que pueden alcanzar millones de euros por cada día de cierre.

“Además, ante eventos naturales cada vez más intensos e impredecibles, y los cambios ambientales que están acelerando el deterioro de los puentes, es fundamental garantizar que estas estructuras no colapsen ante un fallo local. Y en este sentido hemos avanzado en nuestro estudio”, añade Belén Riveiro, investigadora del Centro de Investigación en Tecnologías, Energía y Procesos Industriales de la Universidad de Vigo, e investigadora principal del subproyecto de Pont3 de la Universidad de Vigo.

Unos sí, otros no

Hasta ahora, no estaba claro por qué fallos iniciales de ciertos elementos se propagan de forma “desproporcionada” en algunos casos, mientras que en otros apenas afectan a la funcionalidad del puente.

En su trabajo, los investigadores e investigadoras de la Politècnica de València y la Universidad de Vigo han descubierto y caracterizado los mecanismos secundarios que permiten a estos puentes ser más resistentes -desarrollan una resistencia latente- y no colapsar. “Gracias a ello, somos capaces de entender cómo pueden seguir soportando cargas después del fallo inicial de algún elemento”, añade Carlos Lázaro, investigador principal del subproyecto de Pont3 de la UPV.

Imitar y aprender de la naturaleza: de las lagartijas a las telarañas

El trabajo del equipo de la UPV y la UVigo aporta nuevas claves para el diseño de puentes más seguros y resilientes ante eventos extremos, y contribuye a mejorar las estrategias de monitorización, evaluación y refuerzo de puentes ya existentes. Además, sus conclusiones pueden ayudar a definir nuevos requisitos de robustez para puentes de celosía de acero.

“Todo ello con un objetivo fundamental: mejorar la seguridad de estas infraestructuras, tan importantes y extendidas en las redes de transporte. Y la clave está, de nuevo, en la naturaleza; el año pasado descubrimos cómo lograr que los edificios no colapsen ante un evento extremo, imitando para ello a las lagartijas. En esta ocasión hemos aprendido de las telarañas, cuyo comportamiento guarda similitudes con el de los puentes de celosía de acero. Esto lo hemos demostrado al comparar nuestro trabajo con otro publicado en Nature en 2012, precisamente sobre telarañas”, concluye José M. Adam.

Apoyo inicial de Fundación BBVA

El punto de partida de este trabajo publicado en Nature son dos Becas Leonardo que la Fundación BBVA otorgó a Belén Riveiro (en el año 2021) y José M. Adam (en el año 2017). La primera de ellas se centró en la evaluación de puentes existentes y la segunda en el estudio de los mecanismos resistentes de edificios ante fallos locales.