Resumen de Directrices antifuniculares tridimensionales en puentes arco espaciales
- español
El comportamiento estructural de los puentes arco espaciales se extiende desde el comportamiento fundamentalmente plano de los puentes arco “clásicos” hasta un comportamiento tridimensional. Esto ocurre cuando el arco recibe acciones fuera de su plano, por ejemplo, cuando el tablero es de planta curva o cuando el arco se rota alrededor de un eje longitudinal. En estos y otros casos, y para una hipótesis dada de carga (normalmente las cargas permanentes), la directriz antifunicular del arco (la geometría exenta de flexiones) resulta ser una curva alabeada, es decir, que no queda contenida en un plano.
Esta ponencia pretende fundamentalmente resultar útil a los proyectistas de puentes en la fase conceptual del proyecto. En primer lugar, se presentan varios métodos alternativos que se pueden utilizar para obtener geometrías tridimensionales de arcos antifuniculares. En segundo lugar, y para un conjunto de configuraciones suficientemente representativo, se obtienen las geometrías antifuniculares de sus arcos espaciales, y se discute la influencia que sobre su forma tienen los principales parámetros geométricos y mecánicos.
Como las formas antifuniculares han de obtenerse para una única hipótesis de cargas, esta ponencia también muestra cómo, entre un conjunto de directrices antifuniculares, el proyectista debe considerar al menos un criterio adicional, como la sensibilidad a las sobrecargas asimétricas, para adoptar la estructura más eficiente.
Adicionalmente, se muestra también el gran potencia estético de este tipo de estructuras.
- English
The structural response of spatial arch bridges extends from the mainly in-plane behaviour of classical arch bridges to a three-dimensional behaviour. This occurs when out-of-plane loads act upon the arch, for example, when the deck is curved in plan or when the arch is rotated about a vertical or longitudinal axis. In these cases, and for a given set of loads, usually permanent loads, the antifunicular form of the arch (i.e. the warped geometry that results in an equilibrium state free from bending stresses) is a warped curve, i.e. which is not contained within a plane.
The paper mainly intends to be helpful to bridge designers at the conceptual or preliminary design stage. Firstly, it presents some alternative methods than can be used to obtain three-dimensional antifunicular geometries. Then, for a set of illustrative structural configurations, spatial arches antifunicular geometries are obtained, and the influence on their form of relevant geometrical and mechanical parameters is shown.
Since the antifunicular shapes are always obtained for a single load case, the paper also shows how, among a set of antifunicular structures, the designer must rely on at least one additional criterion, such as the sensitivity to non-symmetrical load cases, in order to choose the most efficient structure.
In addition, the paper also shows the great potential of aesthetical development of this type of structures.
