Tesis:
Análisis estructural de puentes de fábrica. Criterios de comprobación.
- Autor: MARTÍN-CARO ALAMO, José Antonio
- Título: Análisis estructural de puentes de fábrica. Criterios de comprobación.
- Fecha: 2001
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: MECANICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORIA DE ESTRUCTURAS
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: LEÓN GONZÁLEZ, Javier
- Resumen: El 30 por ciento, aproximadamente, de los puentes de la red española de carreteras son de fábrica. El porcentaje se eleva hasta el 40 por ciento en la red ferroviaria. El valor funcional de estas estructuras es indudable están en servicio desde hace muchos siglos y además, muchas de ellas forman parte de nuestro patrimonio histórico, artístico e ingenieril. En ocasiones es necesario abordar la evaluación estructural de estas construcciones, como frente al paso de un tren de cargas excepcional, una eventual ampliación de plataforma o ante la presencia de daños importantes en las mismas, En estas situaciones es obvio que conviene tener a punto una metodología de evaluación basada en criterios fundados que permita tomar una decisión consistente con los datos disponibles. Por otra parte, el conocimiento del comportamiento de estas estructuras bajo las cargas habituales permitiría conocer el régimen de trabajo en servicio, lo que se antoja imprescindible para poder asegurar un mantenimiento óptimo. Este trabajo pretende dar respuesta a estas dos cuestiones: por un lado cuantificar la capacidad última de estas estructuras, en definitiva, conocer su comportamiento en agotamiento y por otro, evaluar el régimen de trabajo en servicio, localizando las zonas críticas de posible daño y fisuración. Tras pasar revista crítica a las aportaciones que, desde el ámbito del proyecto y construcción, hicieron los clásicos y con sistemática más moderna los ingenieros del siglo XIX y primeros treinta años del siglo XX. se identifican en primer lugar los elementos estructurales que entran en juego en el mecanismo resistente (bóveda, relleno, pilas, estribos, tímpanos y cimentación), señalándose su importancia relativa dentro de la respuesta global del puente y los daños más frecuentes que sufren. Se facilitan diferentes propuestas que permiten modelizar la acción estructural de cada elemento en función del nivel de análisis requerido. Posteriormente se desarrollan dos métodos de cálculo basados en teorías existentes (análisis rígido-plástico y teoría de los bloques rígidos) que constituyen la primera aproximación al problema. La realización de un estudio paramétrico permite dar una primera respuesta a los objetivos planteados, ya que se ponen de relieve las variables condicionantes en el comportamiento estructural. En este trabajo se califica esta estrategia como análisis de primer nivel. Se propone un segundo nivel de análisis, más afinado, que requiere el conocimiento de un mayor número de datos pero que a cambio consigue una mayor precisión en los resultados. El modelo propuesto analiza las particularidades constitutivas de la fábrica (imposibilidad de desarrollar tensiones de tracción y fuerte anisotropía) mediante un planteamiento uniaxial que requiere una comprobación seccional a posteriori de la interacción de los esfuerzos de flexocompresión y corte (M-N-V) propia de la fábrica. Las conclusiones alcanzadas a lo largo de este trabajo se exponen, sintetizadas en la propuesta de una metodología de evaluación para los puentes arco de fábrica. En ella se propone una evaluación estructural en dos estadios reflejando los dos niveles de análisis desarrollados previamente. De tal manera que, una respuesta suficiente en el primer nivel no requiere de una comprobación en el segundo. El estudio del comportamiento en servicio requiere un análisis de segundo nivel. Por último, se especifican las comprobaciones locales que se deben realizar en tímpanos y cimentación. Esta metodología se ilustra con ejemplos prácticos que pretenden aportar utilidad inmediata a estudios, proyectistas y agentes de las administraciones propietarias.