Evaluación de un puente de vías férrea mediante ensayos estructurales y modelación computacional

Autores/as

  • Rafael Ramírez Díaz Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas, Oficina de Consultoria y Diseño, Cuba
  • Yudiel Gámez Breto Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas, Oficina de Consultoria y Diseño, Cuba
  • Hamlet Pérez Lecusay Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas, Oficina de Consultoria y Diseño, Cuba
  • Ernesto Luciano Chagoyén Méndez Universidad Central Marta Abreu de las Villas, Cuba image/svg+xml https://orcid.org/0000-0003-4038-6481

DOI:

https://doi.org/10.4067/S0718-28132015000200003

Palabras clave:

Análisis estructural, Pruebas de carga, Modelación MEF, Resonancia lateral del puente

Resumen

La reanimación de la vía férrea que enlaza la Zona de Desarrollo Integral del Mariel con la Habana es una actividad de crucial importancia para la economía cubana. Entre los elementos que conforman dicha vía se encuentran una serie de puentes, que precisan ser revisados y comprobados estructuralmente, para determinar su capacidad resistente ante las nuevas cargas que sobre ellos actuarán. La investigación se centra en el estudio de la capacidad estructural del puente que atraviesa la Autopista Habana – Pinar del Río. Para ello se aplicó un procedimiento de investigación que comprende la evaluación visual de la estructura, la realización de ensayos de diagnóstico estructural: auscultación ultrasónica, extracción de muestras de hormigón y detección de aceros de refuerzo. Además se realizaron pruebas de carga estáticas y dinámicas y la modelación computacional de la estructura basada en el Método de Elementos Finitos. Se logró determinar el estado actual de los materiales componentes del puente, se identificaron los modos propios de oscilación del puente, el período fundamental de vibración T = 0.32 s. A partir de los resultados obtenidos en el proceso de caracterización estructural y con la realización de ensayos de carga se logró la creación de un modelo computacional con un nivel de correspondencia del 96.2% con la respuesta del elemento estudiado, a partir del cual se identificaron y establecieron los límites de velocidad y carga de los trenes que pueden circular por el puente.

Referencias

Alvandi, A. and Cremona, C. (2002). Reliability of bridge integrity assessment by dynamic testing. European Conference on Structural Health Monitoring, Cachan, France.

ACI 318 (2008). Building code requirements for structural concrete and commentary. American Concrete Institute. Farmington Hills, USA.

Bathe, K.J. (2013). The subspace iteration method–revisited. Computers & Structures 126, 177-183.

Chopra, A. (2011). Dynamics of Structures. Fourth edition, Prentice Hall.

Cremona, C., Yang, S. and Dieleman, L. (2009). Overview of feature extraction techniques. Proceedings of the Third International Operational Modal Analysis Conference, Portonovo, Italy. Vol. 2.

DIN 4150-3 (1999). Structural vibration. Effects of vibrations on structures. Deutsches Institut für Normung. Berlin: Beuth Verlag GMBH.

Ewins, D.J. (2000). Modal testing: theory, practice and application. Research Studies Press LTD., Baldock, Hertfordshire, England 171: 415-437.

IAPF (2001). Instrucción de acciones a considerar en el proyecto de puentes de ferrocarril. Ministerio de Fomento, España.

IDS-Ingenieria del Sistemi (2013). IBIS Surveyor v.01.00. User Manual. Pisa: IDS Ingegneria Dei Sistemi S.p.A.

Kiseliov, V.A. (1983). Mecánica de la construcción. Dinámica y estabilidad de las estructuras. Curso Especial. Moscú: Mir.

Lanczos, C. (1950). An iteration method for the solution of the eigenvalue problem of linear differential and integral operators. Journal of Research of the National Bureau of Standards 45, 255-282.

MIDAS Family Programs (2013). Getting Started Manual. Seul: MIDAS IT Co.

NC 207 (2003). Requisitos generales para el diseño y construcción de estructuras de hormigón. Norma Técnica. Comité Estatal de la Construcción, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba.

NC 53-07 (2014). Estructuras de hormigón-pruebas de carga directa. Norma Técnica. Comité Estatal de la Construcción, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba.

Red DURAR (1997). Manual de inspección, evaluación y diagnóstico de corrosión en estructuras de hormigón armado. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, Subprograma XV Corrosión/Impacto Ambiental sobre Materiales, CYTED, Maracaibo.

Talich, M. (2013). Possibilities of precise determining of deformation and vertical deflection of structures using ground radar interferometry. FIG Working Week. From the Wisdom of the Ages to the Challenges of the Modern World. Sofia, Bulgaria, 17-21 May 2015.

Yang, Y.B., Yau, J.D. and Wu, Y.S. (2004). Vehicle-Bridge Interaction Dynamics. With Applications to High-Speed Railways. World Scientific Publishing.

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Publicado

2015-12-01

Número

Sección

Artículos

Cómo citar

Evaluación de un puente de vías férrea mediante ensayos estructurales y modelación computacional. (2015). Obras Y Proyectos, 18, 32-43. https://doi.org/10.4067/S0718-28132015000200003