Simulación numérica a escala real de proceso de lanzamiento de puente metálico por empujes sucesivos

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hdl:2099.1/24672
Author's e-mailRUBENZORRILLAMARTINEZ
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Document typeBachelor thesis
Date2014-06-14
Rights accessOpen Access
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:
Attribution 3.0 Spain
Abstract
El método de lanzamiento incremental (ILM) ha sido ampliamente utilizado desde la década de
los 60 para la construcción de puentes en localizaciones inaccesibles, o donde es imposible la
afectación del entorno de la obra, ya que este método no requiere del empleo de una cimbra. En
el método de construcción de puentes por empuje, la superestructura es construida por tramos en
un parque de prefabricación una vez se ha finalizado la ejecución de estribos y pilas. El parque
de prefabricación implica un elevado nivel de industrialización, que mejora la calidad, acelera el
ritmo de ejecución y reduce la siniestralidad. Una vez finalizado un tramo del tablero, se empuja
éste hacia delante, para iniciar seguidamente la construcción de un nuevo segmento, repitiendo
el ciclo hasta completar la totalidad del tablero.
Según la descripción del método, se puede intuir que el esquema estructural varía
continuamente hasta que el puente está finalizado. Esta es una de las principales desventajas de
este método constructivo puesto que una misma sección puede estar sometida a esfuerzos
totalmente distintos durante la construcción a los que sufrirá durante su vida útil. Este
comportamiento requiere también calcular múltiples problemas estructurales para cada uno de
los instantes del lanzamiento. En el presente trabajo se ha realizado un modelo numérico realista no lineal a escala real con
elementos tipo shell, que tiene la ventaja de que simular el lanzamiento desde su inicio hasta el
final, por lo que se evita la necesidad de usar un modelo para cada instante. Se ha planteado el
lanzamiento de la parte metálica de un puente de vigas armadas tipo I. Este modelo está basado
en otro modelo numérico unidimensional, contrastado previamente con experimentos a escala
reducida realizados en laboratorio.
Una vez se juzgó la convergencia del modelo como satisfactoria, se trató de explotar las
capacidades del mismo desde dos vertientes distintas. La primera de ellas es más cercana a la
fase de diseño y consistió en realizar un estudio paramétrico, donde las variables de estudio eran
el espesor del alma y la longitud de carga. El objetivo de este estudio fue estudiar la influencia
de estos dos parámetros en la aparición de abolladura del alma por carga concentrada, ya que
este fenómeno estructural está habitualmente asociado al lanzamiento de estructuras metálicas.
Complementariamente, se realizó un segundo estudio paramétrico para valorar la influencia del
valor de la imperfección inicial geométrica en el modelo numérico. El segundo punto de vista
está principalmente asociado a la ejecución. En este caso se empleó el modelo numérico para
plantear la posible extracción de datos asociada a la instrumentación estructural que se debería
llevar a cabo durante el hipotético lanzamiento de la sección planteada.
DegreeGRAU EN ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ (Pla 2010)
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