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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10481/22908

Title: Dinámica de Puentes Arco Atirantados para el ferrocarril de alta velocidad: estudio de un caso, planteamiento de alternativas y conclusiones para el diseño
Authors: García Macías, Enrique
Direction: Martínez Castro, Alejandro E.
Collaborator: Universidad de Granada. Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica
Issue Date: Sep-2012
Abstract: En la ingeniería de puentes de ferrocarril de alta velocidad, la tipología estructural de puentes arco-atirantado supone una elección idónea en el caso de encuentros con otras estructuras en condiciones de gálibo limitado. No obstante, la ejecución de puentes bajo esta tipología es aún reducida a nivel nacional, así como el número de publicaciones respecto a la respuesta dinámica ante el paso de cargas móviles en este tipo de estructuras. La finalidad de este proyecto es analizar un puente arco-atirantado simple bajo el paso de cargas móviles y analizar su respuesta dinámica, detectando los posibles efectos resonantes que puedan darse. Tras ello, proponer alternativas en el diseño, valorar las tipologías de arco, efectos de segundo orden P-Delta, relación entre la modelización bidimensional y tridimensional y análisis de sensibilidad de la respuesta frente a la tasa de amortiguamiento para, en definitiva, disponer de un rango de posibilidades de actuación con las que pueda contar el ingeniero que se enfrente al diseño de un puente de tipología arco-atirantado, conociendo las mejoras y variaciones que inducen cada una de ellas. La solución al problema teórico de paso de cargas móviles ha sido generalmente desarrollada mediante métodos de integración incremental en el dominio del tiempo, o más bien conocidos como métodos Paso a Paso. No obstante, el método de cálculo Semi-Analítico, desarrollado en el seno de la Universidad de Granada, presenta notables mejoras en términos de precisión y tiempo de cálculo. Esta metodología aunque aún se encuentra en fase incipiente, ha sido reconocida por la comunidad científica como la solución definitiva al problema de paso de cargas móviles. Por ello, en este proyecto se optó por su uso en todos los cálculos dinámicos desarrollados tras verificar sus ventajas frente a los métodos tradicionales mediante el desarrollo de tests comparativos. Finalmente, se desarrollan índices económicos, que frente a la respuesta en términos de aceleraciones máximas y sensibilidad frente a la tasa de amortiguamiento, sintetizan todas las alternativas estudiadas y proporcionan un criterio de elección final.
In high-speed trains bridges, the configuration in bow-string is the solution adopted when limits at the main span depth are imposed, and no piers can be built at the arch span. The most relevant design limit state is the Service Limit State involving vertical accelerations at the girder. It is particularly important when the track is supported on ballat, due to deconsolidation problems. Difficulties also came from small damping, which frequently causes small steps in time integration algorithms. The aim of this project is the analysis of this kind of bridges, by way of the semi-analitic method, which uses the exact closed-form solutions for a given finite element mesh in order to obtain the fastest and more accurate solution at a given modal basis. The work analyses the sensitivity to several configurations of vertical cables, Warren beams, Network beams, damping, composite arch, and economic factors, obtaining general conclusions which can be considered at the design phase. The number of papers focused on this topic is reduced, so the project cover a lack of information, relevant for designers in bridge engineering.
Sponsorship: Proyecto Fin de Carrera de la Univ. de Granada, Dpto. de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica, Grupo de Investigación Mecánica de Sólidos y Estructuras.
Keywords: Arco atirantado
Bowstring bridge
Semianalítico
Semianalitic
Ferrocarril alta velocidad
High speed trains bridges
Dinámica de estructuras
Dynamics of railway bridges
URI: http://hdl.handle.net/10481/22908
Rights : Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 License
Appears in Collections:DMEIH - Libros
PFC - Ingeniería Caminos, Canales y Puertos

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