Estudio a Fatiga de Puente Ferroviario de Alta Velocidad Tipo Losa

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Máster se centra en el estudio del comportamiento a fatiga de la armadura postesa y de la armadura pasiva de un puente tipo losa para trenes de alta velocidad. La estructura en concreto es el proyecto del viaducto E-11 de la línea de alta velocidad entre Madrid y Extremadura entre el P.K. 12+227.477 Y P.K. 12+303.477 sobre la carretera CM-4009 a la altura de Gerindote (Toledo). Los puentes para trenes de alta velocidad están sometidos a importantes cargas cíclicas a lo largo de la vida útil de la estructura provocando el deterioro por fatiga de sus componentes. Para el estudio se ha modelizado el puente simplificándolo en un modelo de barras en el software Midas Civil, manteniendo: la geometría, las cargas, los materiales y las condiciones de contorno. Las comprobaciones a fatiga se han realizado sobre la armadura más solicitada, por lo que el primer paso ha consistido en localizar la sección más desfavorable del puente y centrar el estudio en la armadura activa y pasiva que más incrementos de carga van a sufrir. Una vez conocida dicha sección, se ha sometido la estructura al paso de cada uno de los trenes de fatiga y trenes dinámicos que se especifican en la Instrucción de Acciones a Considerar en Puentes de Ferrocarril (IAPF-10). Por último, mediante la Curva S-N definida en el punto 6.8.4. del Anejo 19 del Código Estructural, se ha evaluado el daño provocado en la armadura por dichos incrementos de tensión con el objetivo de conocer si el daño es relevante durante los 100 años de la vida útil de la estructura.

This Master Thesis is focused on the study of the fatigue behavior of the post-tensioned reinforcement and the passive reinforcement of a slab type bridge for high speed trains. The specific structure is the E-11 viaduct project of the high speed line between Madrid and Extremadura between P.K. 12+227.477 and P.K. 12+303.477 over the CM-4009 road at Gerindote (Toledo). Bridges for high-speed trains are subjected to significant cyclic loads throughout the lifetime of the structure causing fatigue deterioration of its components. For the study, the bridge has been modeled by simplifying it into a bar model in Midas Civil software, maintaining: geometry, loads, materials and boundary conditions. The fatigue tests were performed on the most stressed reinforcement, so the first step consisted of locating the most unfavorable section of the bridge and focusing the study on the active and passive reinforcement that will undergo the greatest load increases. Once this section was known, the structure was subjected to the passage of each of the fatigue and dynamic trains specified in the Instruction on Acciones a Considerar en Puentes de Ferrocarril (IAPF-10). Finally, by means of the S-N Curve defined in point 6.8.4. of Annex 19 of the Código Estructural, the damage caused in the reinforcement by these stress increases has been evaluated in order to know if the damage is relevant during the 100 years of the service life of the structure.