Análisis paramétrico del efecto de los arriostramientos transversales en el comportamiento dinámico de puentes de ferrocarril de tipología de losa sobre vigas de hormigón

Abstract

El objetivo del presente estudio es determinar la influencia de los arriostramientos transversales en el comportamiento dinámico de puentes de ferrocarril de longitudes moderadas y tipología de losa sobre vigas de hormigón. El progresivo aumento de las velocidades de circulación de los trenes conlleva la aparición de problemas estructurales derivados de las vibraciones. La tipología de viaductos más afectada es la de puentes isostáticos de luces medias y cortas (entre 10 y 25 m), esto se debe a la reducida masa y rigidez de los tableros empleados para cubrir dicho rango de luces. Es habitual encontrar en las líneas ferroviarias españolas puentes de esta tipología, ejecutados mediante losa hormigonada in situ sobre vigas longitudinales prefabricadas de hormigón. Es también habitual, especialmente en obras antiguas, que este tipo de estructuras cuenten además con una serie de vigas transversales de arriostramiento, cuyo objetivo es incrementar la rigidez torsional del puente, esto se consigue uniendo las vigas longitudinales entre sí y conectándolas asimismo con el tablero. No obstante la ejecución en obra de estas vigas supone un incremento de la inversión tanto en términos de duración como económicos. Es por ello que es frecuente encontrar estructuras que carecen de dicho sistema de arriostramiento o bien cuentan con una ejecución deficiente o incompleta de este. Ha sido constatado que esto sucede también en puentes en cuyo proyecto se había previsto la incorporación del sistema de arriostramiento en cuestión. La influencia de incluir o no estas vigas transversales es difícil de determinar sin la relación de un análisis dinámico de la estructura, es por ello que la importancia de este trabajo de final de grado radica en discernir si la presencia de estos sistemas de arriostramiento es necesaria o no y en qué casos para la segura circulación de trenes de alta velocidad. Además, como parte de este trabajo, también se analizará el efecto sobre el comportamiento dinámico de los puentes de la rigidez vertical de los apoyos elastoméricos en los arranques del tablero.