Comportamiento dinámico de tableros de puentes de ferrocarril de alta velocidad formados con elementos transversales a la dirección de la vía

Resumen

Hasta el momento todos los estudios realizados sobre el comportamiento
dinámico de los puentes sometidos a las acciones de los trenes de alta
velocidad, se han centrado básicamente en el análisis de los elementos
estructurales principales con un mecanismo resistente a flexión. Es el caso de
los puentes tipo viga. Son estos estudios los que han servido de base para
establecer las normativas más actuales entre las que se encuentra el
Eurocódigo 1991-2 o la futura normativa española IAPF.
Sin embargo, la imparable construcción de nuevas líneas de alta velocidad
está propiciando la aparición de nuevos condicionantes en el diseño de los
puentes, que unidas a las ya de por si exigentes condiciones en el trazado de
las líneas, está conduciendo al empleo de tipologías distintas a las de los
puentes viga, como es el caso de los puentes arco y los puente en celosía con
tablero inferior, además de otra serie de puentes en las que las limitaciones de
gálibo vertical inferior, obligan a disponer el canto de los elementos portantes
principales por encima de la rasante de la vía y a ambos lados de la misma,
salvando el espacio entre ellos mediante la disposición de un tablero formado
con elementos transversales sobre los que se dispone una losa de hormigón,
que constituye la plataforma sobre la que discurre el tren.
A pesar de recurrir cada día con mayor frecuencia al empleo de este tipo
de tableros, no existen referencias documentales ni normativas que aborden la
problemática especifica que éstos plantean, y en los que se rompa la hasta
ahora línea de estudio del comportamiento dinámico unidimensional, ligado a
los puentes viga, para abordar el estudio mucho más complejo del
comportamiento bidimensional de los tableros.
Además, las características propias de estos tableros, formados con
elementos transversales de luces reducidas, rigideces moderadas y escasa masa,
sometidos a la acción directa de los trenes, les hacen ser susceptibles de sufrir
importantes desplazamientos y aceleraciones.
En la presente tesis se establecen las bases analíticas y los métodos de
cálculo dinámico, que con la suficiente generalidad permiten resolver
cualquiera de las tipologías de tableros con elementos transversales empleados
en la actualidad, incidiendo en los aspectos particulares que la actuación de la
carga sobre una superficie introduce, al poder difundirse tanto en sentido
transversal como en longitudinal. Asimismo, se evalúan las variables
principales que definen este tipo de tableros y su incidencia en relación con los
estados límites normativos: tanto en servicio, deformacionales y de
aceleraciones, como en estado límite último, agotamiento y fatiga, para
establecer finalmente, los criterios de diseño que permiten conducir a
proyectar tableros con elementos transversales con un comportamiento
dinámico adecuado.