Análisis dinámico de pérgolas para el ferrocarril de alta velocidad

Abstract

El diseño exigente de las líneas de ferrocarril y en especial de las líneas alta velocidad, presenta en ocasiones la problemática de resolver cruces a distinto nivel mediante trazados fuertemente esviados. Aparece la necesidad de diseñar estructuras cuya longitud mínima viene condicionada por el ancho del vial inferior y el ángulo de cruce entre las dos líneas, dando lugar a luces elevadas donde la pérgola se convierte en la mejor solución. La finalidad de este proyecto es analizar las posibilidades de modelización de pérgolas y su respuesta dinámica atendiendo al reducido número de publicaciones existentes actualmente sobre el tema. Se pretenden buscar modelos simplificados basados en losas ortótropas cuyo comportamiento sea válidado tanto en análisis estático como dinámico, el estudio de la incidencia del esviaje en las respuestas dinámicas debidas al paso de los trenes y el cálculo dinámico de pérgolas reales. La normativa vigente española impone la realización del cálculo dinámico mediante in- tegración directa en el tiempo con cargas móviles en aquellas estructuras que precisen comprobaciones en cualquier rango de velocidades, para puentes isostáticos e hiperestáticos, sin limitar la masa ni las frecuencias. Este es el método necesario a aplicar en pérgolas para los análisis realizados en el presente proyecto. La solución al problema de paso de cargas mó- viles se ha resuelto tradicionalmente mediante el método de elementos finitos, realizando una integración directa en el tiempo del modelo en su totalidad con métodos paso a paso. En este proyecto se empleará el método semianalítico generalizado a la geometría de una pérgola.

In this project the portal frame tipology for skewed crossings in the context of high-speed train is analysed. Different approaches have been carried out to model the portal frame: from orthotropic slab to full three-dimensional models. Dynamic analysis is carried out in order to evaluate the maximum acceleration amplitudes in ballasted track. A semi-analytic solution is adopted for fast and accurate evaluation of the response. Conclusions about interoperability in Eurupean Railway lines and modelization are reported.