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"Análisis de la interacción vía-estructura en puentes ferroviarios"

HyA 261 (2011, trimestre 3) (Descargar PDF)

Páginas:

81-100

Autores:

Ortiz Herrera, J.; Hernando García, J. I.

Título en inglés:

Track-structure interaction in railway bridges

Resumen en español:

Este trabajo desarrolla procedimientos de análisis de la interacción entre vía y estructuras de puentes ferroviarios, asumiendo las bases del análisis establecidas en la Instrucción española IAPF07, sin entrar en consideraciones o limitaciones de diseño, salvo algunas cuestiones introductorias expuestas en el apartado 1. Se aportan dos niveles de desarrollo. Un primer planteamiento consiste en la resolución por diferencias finitas de las ecuaciones que rigen el fenómeno, las cuales se linealizan y se ajustan de manera iterativa, según un proceso que resulta rápidamente convergente. Este modelo numérico, específico para este problema, es a la vez general y eficiente; requiere el desarrollo del correspondiente software, pero éste es relativamente simple y poco extenso; el aquí desarrollado puede descargarse gratuitamente de http://collab.upm.es/gm/folder-1.11.211816. Un segundo planteamiento explota las enseñanzas derivadas de soluciones analíticas particulares deducidas en este mismo trabajo, en base a las cuales el análisis se simplifica extraordinariamente, hasta el punto de ser perfectamente viable mediante una sencilla hoja de cálculo. Las soluciones analíticas mencionadas, aparte de servir de fundamento para este procedimiento simplificado, aportan interpretaciones “físicas” claras de las distribuciones típicas de rozamientos y reacciones de apoyos.

Resumen en inglés:

This paper develops analysis procedures for Track-Structure Interaction in Railway Bridges, according to specifications of Spanish Code IAPF07. No general design rules are considered, except some introductory issues in section nr.1. Two levels of development are included. The first approach makes a contribution to finite difference modelling of the equilibrium and kinematic equations, which are linearized and updated in an iterative way, in a process that turns out to be quickly convergent. The software for this numerical approach is available in http://collab.upm.es/gm/folder-1.11.211816 and can be freely downloaded from this UPM site (Madrid Polytech.Univ.). The second approach benefits from general results derived from analytical solutions explained in this same paper. With the help of this solutions the calculations can be simplified extraordinarily, up to the point of being implemented with a simple spreadsheet. Also the analytical approach is valuable because it provides “physical” understanding of the implicit relationships between load inputs and design decisions and their effects on internal forces and expected displacements.

Palabras clave en español:

análisis, estructuras, interacción vía-estructura, puentes, modelo numérico.

Palabras clave en inglés:

analysis, structures, track-structure interaction, bridges, numerical approach.