Estudio de la respuesta dinámica en puentes de ferrocarril de losa maciza para LAV incluyendo interacción suelo-estructura

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster, se enmarca en el estudio de la respuesta dinámica de puentes de ferrocarril al paso de trenes de alta velocidad. La base del mismo parte, principalmente, de los trabajos desarrollados en la Tesis Doctoral (Martínez De la Concha, 2017). En el marco de las líneas de desarrollo de la citada Tesis, en este trabajo se realiza un acercamiento al conocimiento de aquellos puentes que, bajo las acciones de trenes de alta velocidad son más susceptibles a fenómenos de resonancia, es decir aquellos que se encuentran en un rango de luces cortas. El estudio se centra en primer lugar, en la realización de una serie de ensayos numéricos con el objetivo de desarrollar una metodología para la detección de respuestas máximas en los citados puentes de ferrocarril. Con ello se persigue facilitar la identificación de los modos que se excitan tras el paso del tren, en los casos donde el modelo de cálculo incluye el terreno y las cimentaciones. De esta primera parte, resulta la desestimación de una metodología planteada inicialmente y en su lugar, se proponen unos criterios para la definición de los casos de estudio en aquellos modelos donde se incluya el terreno y cimentaciones. Con los criterios propuestos, no se garantiza que los casos de estudio sean los más desfavorables, es decir que provoquen la respuesta máxima o situación más resonante, pero a los efectos docentes del TFM se prevé estar cerca de esa situación y sirva así para los estudios comparativos que forman parte de los objetivos de este trabajo. A continuación, se realiza un estudio de la respuesta máxima (coeficiente de impacto y aceleraciones) de estos puentes a través de modelos de elementos finitos simples, donde solo se incluye el tablero. Se somete cada uno de los tableros a distintos casos de carga basados en las configuraciones del Tren Dinámico Universal-A. En su desarrollo se analizan distintos factores que intervienen de forma conocida en el comportamiento dinámico de los modelos estudiados (luz de vano, carga nominal por eje de un bogíe, velocidad de paso, etc.). Por último, se centra el estudio en el análisis de los mismos tableros, pero en esta ocasión incluyendo en el modelo de cálculo cimentaciones y una porción de terreno significativa. Con los resultados obtenidos de dicho análisis se realiza un estudio comparativo donde se comprueba la influencia que tiene la interacción suelo-estructura en la respuesta dinámica del puente.