Estudio de los criterios funcionales, referentes a deformaciones y vibraciones, de puentes de ferrocarril de viga cajón para LAV incluyendo interacción suelo – estructura

Abstract

Las condiciones de deformabilidad y vibración en puentes ferroviarios son muy exigentes, pues los movimientos excesivos pueden provocar cambios en la geometría de la vía que incidirían sobre la seguridad, el confort y el mantenimiento de la superestructura. A esto hay que sumarle que el paso del tren a gran velocidad y el carácter pulsado de la carga hacen que los efectos dinámicos sean importantes, pudiendo provocar que el puente entre en resonancia. Atendiendo a este carácter exigente de la vía, el Ministerio de Fomento definió en el epígrafe 4.2 de la instrucción IAPF los límites de deformabilidad de los viaductos en términos de desplazamientos y giros, así como el límite de las aceleraciones verticales máximas. El objetivo del presente Trabajo Fin de Máster es comparar la respuesta de un viaducto ferroviario utilizando dos modelos distintos: uno que integre todos los elementos estructurales y la interacción de la cimentación con el terreno; y otro modelo donde se represente solamente el tablero y el resto de los elementos se sustituyan por coacciones infinitamente rígidas. Con estos dos modelos, se estudiará el comportamiento dinámico de ambos y el cumplimiento de las condiciones de deformabilidad y vibraciones que establece la IAPF, comparando los resultados obtenidos en cada modelo.

Deformability and vibration conditions in railway bridges are very challenging, as excessive movements can cause changes in the track geometry that would affect the safety, comfort and maintenance of the superstructure. In addition, the high speed of the train and the pulsing nature of the load cause significant dynamic effects, which can cause the bridge to resonate. In view of this demanding nature of the track, the Spanish Ministry of Public Works and Transport defined in section 4.2 of the IAPF-07 instruction the limits of deformability of viaducts in terms of displacements and turns, as well as the limit of maximum vertical accelerations. The objective of this Master Thesis is to compare the response of a railway viaduct using two different models: one that integrates all the structural elements and the interaction of the foundation with the ground; and another model where only the bridge deck is represented, and the rest of the elements are replaced by infinitely rigid restraints. With these two models, the dynamic performance of both and the compliance with the deformability and vibration conditions established by the IAPF-07 will be studied, comparing the results obtained in each model.