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En este estudio se desarrolló una metodología probabilística para analizar la integridad estructural en los puentes atirantados; para ello se desarrollaron dos modelos numéricos, basados en el método de los elementos finitos mediante el software ANSYS, y modelos estadísticos de incertidumbres en las cargas y propiedades del material, así como simulaciones Monte Carlo para el análisis probabilístico. El primer modelo se construyó para el puente completo, con objeto de realizar un análisis paramétrico, donde las variables estadísticas fueron las cargas vivas del puente, generadas por el tráfico vehicular; con este análisis se obtuvieron las funciones de distribución de las cargas, las cuales a su vez se transmiten a cada uno de los tirantes que soportan al puente para conocer si la estructura pierde su equilibrio, y determinar los escenarios de los esfuerzos del puente atirantado. En el segundo fue un modelo parcial del puente, donde se calcularon los escenarios de los esfuerzos en las anclas superiores de la construcción atirantada, con los datos obtenidos en el primer modelo, a fin de conocer su comportamiento mecánico. Con los resultados conseguidos en ambos modelos numéricos, se definieron los coeficientes necesarios para convertir una serie de análisis determinísticos en probabilísticos, y se utilizó la simulación Monte Carlo para el análisis de confiabilidad estructural. Se presenta un ejemplo numérico para ilustrar la metodología propuesta, y se aplica de manera específica al sistema de anclaje superior de los puentes atirantados. Los resultados del ejemplo numérico, muestran que la metodología es capaz de predecir la respuesta probabilística y la confiabilidad estructural en los puentes atirantados, que están sujetos a series de variables aleatorias debido a cargas externas, como el tráfico vehicular, así como a sus propiedades mecánicas.