Tesis:
Interacción vehículo-estructura y efectos de resonancia en puentes isostáticos de ferrocarril para Lineas de Alta Velocidad.
- Autor: MUSEROS ROMERO, Pedro
- Título: Interacción vehículo-estructura y efectos de resonancia en puentes isostáticos de ferrocarril para Lineas de Alta Velocidad.
- Fecha: 2002
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: MECANICA ESTRUCTURAL Y CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: ALARCON ALVAREZ, Enrique
- Resumen: En esta Tesis se han estudiado diversos aspectos del comportamiento dinámico de Puentes Isostáticos de Ferrocarril situados en Líneas de Alta Velocidad. En primer lugar se ha llevado a cabo un estudio del Estado del Conocimiento en el ámbito de la Dinámica de Puentes de Ferrocarril, con un énfasis particular en lo relativo a cargas verticales sobre puentes isostáticos. El estudio realizado incluye una breve síntesis de la evolución del Cálculo de Puentes desde sus orígenes y de los avances más significativos experimentados por la disciplina en las últimas décadas. Se ha llevado a cabo también un resumen de las hipótesis y formulación matemática de los modelos numéricos más comúnmente empleados para el cálculo dinámico de puentes isostáticos de vía única. Los modelos descritos incluyen el Modelo de Cargas Puntuales, Modelo de Cargas Repartidas y los Modelos de Interacción Completo y Simplificado. Además de los trabajos de revisión expuestos en los párrafos anteriores, las tareas de investigación más destacables de entre las acometidas en esta Tesis son las siguientes: 1.- Estudio de algunos factores determinantes en la predicción de la respuesta de puentes isostáticos. Dichos factores incluyen el número de modos a considerar en el modelo y el reparto de cargas a través de la vía y elementos estructurales. 2.- Análisis del comportamiento de cuatro tipologías habituales en puentes isostáticos de ferrocarril. Las tipologías analizadas incluyen el puente mixto, dos variantes de puentes de vigas pretensadas y el puente de losa maciza pretensada. A partir de un dimensionamiento basado en un cálculo estático equivalente se ha estudiado el rango de luces en el que estas tipologías resultarían aptas para su uso en líneas de alta velocidad. 3.- Investigación de la posibilidad de aparición de fenómenos de resonancia en líneas con velocidad de explotación inferior o igual a 220 km/h. Valoración de la posibilidad de utilizar el método de cálculo basado en el coeficiente de impacto en dichas líneas. Importancia de la Interacción Vehículo-Estructura en dichas situaciones. 4.- Presentación de la formulación adimensional de las ecuaciones correspondientes al Modelo de Cargas Puntuales y Modelo de Interacción Simplificado. Obtención de Fórmulas de Semejanza Generalizadas en ambos casos. 5.- Estudio de la reducción de la respuesta prevista por los Modelos de Interacción respecto de los Modelos de Cargas Constantes en situación de resonancia. Dicho estudio consta de tres etapas: identificación de los parámetros fundamentales que influyen en la respuesta, determinación de rangos realistas de variación de dichos parámetros y, por último, análisis de la sensibilidad que la reducción de la respuesta presenta ante variaciones de los mismos. 6.- Análisis de las tendencias mostradas por la fuerza de interacción rueda-carril en situación de resonancia. Identificación de los factores que podrían favorecer una disminución excesiva de la fuerza de interacción. 7.- Estudio de los efectos de interacción vehículo-estructura al paso de tres composiciones reales de alta velocidad sobre puentes isostáticos. Valoración de la influencia de la interacción en situaciones de resonancia a velocidad inferior a 220 km./h. Las conclusiones generales de la Tesis señalan la importancia de tener en cuenta los fenómenos de resonancia en el cálculo dinámico de puentes isostáticos, así como la conveniencia de emplear para ello Modelos de Interacción.