Tesis doctoral de José Antonio Lozano Galant
Este trabajo de investigación presenta un estudio sobre el comportamiento de los puentes atirantados construidos sobre apoyos provisionales, tanto a lo largo de su proceso constructivo como en servicio. Para simular el proceso constructivo se han desarrollado cuatro algoritmos con los siguientes objetivos: diseño inicial del proceso constructivo (backward algorithm), corregir desviaciones entre el modelo teórico y el comportamiento en obra (forward algorithm), procesos de optimización (direct algorithm) y simulación de los efectos producidos por fenómenos dependientes del tiempo (forward-direct algorithm). Todos estos algoritmos se han validado con programas comerciales en puentes reales. Por otro lado, con el objetivo de mejorar el comportamiento de los puentes atirantados en servicio, se proponen nuevos criterios para la definición de las fuerzas de tesado en los tirantes. Estos criterios permiten incluir tanto los efectos de la construcción evolutiva de la superestructura como los efectos de los fenómenos dependientes del tiempo. Para ilustrar la aplicación de estos criterios, se han analizado un conjunto de ejemplos académicos y reales. para simular con más precisión la respuesta de las estructuras en obra, se propone un nuevo método paramétrico para la identificación del sistema estructural (structural system identification, ssi) a partir de ensayos estáticos. Este método está basado en la introducción de las técnicas de observabilidad en el método de rigidez. Tras validar los resultados de este método con tres procedimientos alternativos presentados en la bibliografía, se analizan una serie de estructuras complejas (incluyendo edificios y puentes atirantados) para mostrar el potencial y la versatilidad del método. también se presenta un estudio paramétrico que muestra el papel de las incertidumbres del modelo de cálculo en el comportamiento estructural de un puente atirantado. Para completar el método de identificación se presentan además las modificaciones a realizar para incluir la simulación de daños en los elementos, condiciones de contorno reales, efectos de la temperatura así como el tratamiento de información procedente de ensayos dinámicos. El método de la observabilidad ha conducido también al desarrollo de una potente herramienta matemática para la resolución de sistemas de ecuaciones polirracionales. Esta herramienta presenta un extenso número de aplicaciones en campos de la ciencia y la ingeniería tan diversos como transporte o sistemas de distribución eléctrica o hidráulica, entre muchos otros. con el objetivo de determinar el conjunto mínimo de parámetros a medir en obra para conseguir una identificación completa o parcial de la estructura, se ha desarrollado una nueva e innovadora herramienta gráfica (árboles de observabilidad). Para facilitar la elaboración de estos árboles, se proponen una serie de directrices tanto para vigas como para puentes atirantados. Para minimizar el número de puntos a instrumentar en obra posibilitando la utilización de casos de carga reales, se propone la aplicación del principio de reciprocidad de maxwell. Para conseguir este objetivo también se propone la utilización de información procedente de diferentes casos de carga, diferentes condiciones de contorno y diferentes etapas constructivas. los resultados de los métodos propuestos han permitido obtener importantes conclusiones sobre el comportamiento de los puentes atirantados construidos sobre apoyos provisionales y sobre la importancia de un control adecuado por medio de técnicas de identificación estructural durante su proceso constructivo. A partir de los resultados, se han propuesto una serie de directrices para orientar la construcción de la superestructura, estimar el tiempo adecuado para definir las fuerzas de los tirantes en servicio en puentes de hormigón, determinar un conjunto de medidas necesarias en obra para una adecuada identificación estructural y la minimización de los puntos a instrumentar en obra.
Datos académicos de la tesis doctoral «Costruction control of cable-stayed bridges«
- Título de la tesis: Costruction control of cable-stayed bridges
- Autor: José Antonio Lozano Galant
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 22/07/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- José Turmo Coderque
- Tribunal
- Presidente del tribunal: angel Carlos Aparicio bengoechea
- michel Ghosn (vocal)
- carmelo Gentile (vocal)
- Miguel angel Astiz suarez (vocal)