Tesis:
Estudio de la estabilidad del tráfico en puentes de carretera : influencia del viento lateral.
- Autor: OLIVA QUECEDO, Javier
- Título: Estudio de la estabilidad del tráfico en puentes de carretera : influencia del viento lateral.
- Fecha: 2011
- 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: http://oa.upm.es/9526/
- Director/a 1º: ASTIZ SUAREZ, Miguel Ángel
- Director/a 2º: GOICOLEA RUIZGOMEZ, José María
- Resumen: El objeto de esta tesis es evaluar la seguridad de la circulación y la comodidad de los pasajeros en vehículos de carretera y estudiar la influencia de la presencia de puentes en esas variables; teniendo en cuenta la acción del viento transversal turbulento. Los viaductos, generalmente, están más expuestos a la acción del viento que el resto de la vía y, además, su propia flexibilidad puede inducir movimientos en los vehículos comprometiendo la seguridad y la comodidad. Se incluye en el trabajo una recopilación del estado del arte en lo referente al análisis dinámico de puentes de carretera y a la consideración de la acción del viento transversal. También se hace un repaso a la normativa relacionada con este trabajo: cargas de tráfico, factores de amplificación dinámica, vibraciones y deformaciones, acciones de viento y comodidad de las personas. Para representar el comportamiento dinámico de los vehículos se han desarrollado modelos multicuerpo. Las estructuras se han modelado mediante el método de los elementos finitos. Con objeto de recoger la interacción dinámica entre ambos elementos, se han acoplado ambos sistemas empleando el método de penalización lineal para simular los contactos; esos modelos de interacción se han contrastado con casos patrón presentes en la literatura. Una de las principales fuentes de excitación del tráfico de carretera es la irregularidad del pavimento. Se ha desarrollado una metodología para la generación de perfiles sintéticos de vía; tanto en una línea como en líneas paralelas considerando la correlación que hay entre esos perfiles. Se ha implementado una metodología para crear campos de las tres componentes turbulentas del viento considerando la correlación entre los diferentes puntos. Esas historias se han aplicado tanto a las estructuras como a los vehículos. La seguridad del tráfico se evalúa mediante el establecimiento de dos criterios de riesgo: al deslizamiento y al vuelco; de esa forma se establecen unas Curvas Críticas de Viento para vehículos altos ligeros. La comodidad se estima a través de las aceleraciones en la caja de los vehículos. Empleando los modelos implementados se han analizado varios escenarios: diferentes vehículos circulando sobre distintos puentes, la aparición de irregularidades, la presencia de tráfico y el efecto del viento turbulento sobre vehículo y estructura. La interacción dinámica de los vehículos con los puentes reales considerados bajo la acción del viento influye en las aceleraciones en la caja del vehículo pero muy poco en la seguridad del tráfico. De esta forma se propone un límite de la velocidad media del viento para la circulación de vehículos altos y ligeros sobre ambas estructuras igual a 22 m/s, este valor se compara con las restricciones impuestas en algunos puentes del mundo. Las aceleraciones inducidas por la interacción crecen si las frecuencias propias del puente y los vehículos se encuentran próximas. Por último se discute y evalúa el uso de modelos simplificados de los automóviles.