José Miguel Adam y Belén Riveiro desvelan en ‘Nature’ los mecanismos latentes que evitan el colapso de los puentes ante eventos catastróficos

El punto de partida de Adam –catedrático de Ingenierías en la Universitat Politècnica de València– fue una investigación sobre la propagación de fallos en edificios, con el objetivo de construir estructuras resistentes al colapso, apoyada por una Beca Leonardo en 2017. Cuatro años después, Riveiro – profesora contratada doctora de Ingenierías en la Universidad de Vigo – recibió su propia Beca Leonardo para analizar los fallos estructurales que pueden poner en riesgo la estabilidad de puentes, a través de simulaciones computacionales.

“Yo descubrí el trabajo de José sobre edificios precisamente a través de un reportaje sobre su proyecto Leonardo publicado en la prensa”, recuerda Riveiro. “Fue por este motivo que le invité a dar una ponencia en un congreso que organizamos en 2019 en la Universidad de Vigo, y a raíz de este encuentro él me animó a presentar mi propio proyecto sobre el riesgo de colapso en puentes al programa de las becas de la Fundación BBVA, ya que encajaba perfectamente con el espíritu de este programa y su apuesta por apoyar proyectos innovadores”.

Así fue cómo ambos empezaron a colaborar, fusionando los enfoques de sus proyectos Leonardo, y concibieron un nuevo estudio sobre la resistencia de puentes que, con el apoyo posterior del Ministerio de Ciencia, ha llegado ahora hasta las páginas de Nature.

“El germen de este trabajo nace claramente de las Becas Leonardo”, apunta Adam, “porque unimos dos líneas de investigación impulsadas por el programa de la Fundación BBVA para desarrollar un proyecto conjunto de investigación en el cual analizamos la propagación de fallos locales en puentes. Estoy convencido que, sin las Becas Leonardo, ni Belén ni yo estaríamos donde estamos”.

Aprender de la naturaleza imitando a las telas de araña

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

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

En el nuevo trabajo liderado por Adam y Riveiro, se han identificado y caracterizado los mecanismos latentes que permiten a algunos puentes –en concreto, aquellos fabricados con una estructura denominada celosía de acero– ser más resistentes y no colapsar.

El descubrimiento, resalta Adam, tiene un claro paralelismo con un fenómeno que existe en la naturaleza: “Hemos demostrado 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”.

“Un puente con celosía de acero está compuesto por muchísimas barras, al igual que una telaraña está compuesta por muchos cordones”, explica el investigador. “Cuando falla un elemento, tienes que comprobar cómo la carga de ese elemento se redistribuye al resto para que no colapse. Y la pauta de comportamiento que hemos descubierto en los puentes es muy parecida al que se observa en las telarañas”.

Nuevas claves para el diseño de infraestructuras más seguras y resistentes

El trabajo, por tanto, aporta nuevas claves para el diseño de puentes más seguros y resistentes ante el impacto de 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.

“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 logrado un avance importante en nuestro estudio”, añade Riveiro.

Ahora, tras el espaldarazo que supone la publicación de este importante trabajo en Nature, su objetivo es proseguir esta línea de investigación y aplicarlo para reforzar la seguridad de infraestructuras fundamentales: “Queremos explorar vías para aplicar este conocimiento en la evaluación y monitorización de puentes antiguos, pero también el diseño de puentes nuevos”, resalta Adam. “Desde esta óptica, ya estamos trabajando en nuevos proyectos conjuntos para poder emplear técnicas innovadoras que permitan mejorar la seguridad de los puentes”.