Estudio dinámico de las aceleraciones en pasos inferiores de líneas de alta velocidad

Resumen

El comportamiento dinámico de los puentes de ferrocarril, tanto convencional como de
alta velocidad, constituye uno de los criterios de diseño más relevantes en la actualidad,
puesto que bajo situaciones resonantes la amplificación dinámica que se produce puede llegar
a ser muy elevada, no resultando válidas las metodologías utilizadas tradicionalmente. De
igual forma, la amplificación dinámica suele llevar asociada la aparición de inestabilidades de
la vía relacionadas con vibraciones excesivas de la capa de balasto, las cuales comprometen
los estados límite de servicio de la estructura y por lo tanto no permiten garantizar el confort
de los pasajeros. Para analizar el comportamiento dinámico de estructuras semi-enterradas
en líneas de alta velocidad se decide llevar a cabo el presente Trabajo Fin de Máster en
colaboración con la Subdirección de Ingeniería e Innovación de Adif. En este contexto, los objetivos principales de esta investigación comprenden la revisión del
estado actual de conocimiento relativo a cálculo y evaluación dinámica, el análisis de tipologías
de estructuras semi-enterradas de alguna de las líneas de alta velocidad gestionadas por Adif,
así como la elaboración de distintos modelos numéricos de Elementos Finitos que permitan
contrastar las medidas experimentales obtenidas en la campaña de instrumentación realizada.
Por tanto, se realiza un estudio detallado del paso inferior seleccionado como representativo
de la LAV Madrid - Barcelona - Frontera Francesa por medio de modelos numéricos en
2 y 3 dimensiones, desarrollados en FEAP v8.1 (2007). Estos modelos son calibrados en base
a las aceleraciones máximas registradas en la campaña instrumental, así como al estudio del
contenido frecuencial de cada uno de los sensores dispuestos. La resolución de los modelos se
lleva a cabo por medio de una descomposición modal. Por último, en lo que se refiere a resultados obtenidos, destacar que los modelos desarrollados tras la calibración reproducen de forma fiel el comportamiento dinámico del paso inferior seleccionado bajo el eje activo de circulación. Así, se puede concluir que este tipo de estructuras semi-enterradas no se ven comprometidas ante la acción dinámica de las composiciones ferroviarias consideradas, tanto para las velocidades actuales de circulación como para previsibles incrementos de estas.