Análisis de los criterios de diseño sobre la interacción suelo - estructura de unos viaductos de Alta Velocidad
En 2021 el CEDEX atendió un encargo para valorar los criterios de diseño de 16 viaductos de ferrocarril par a alta velocidad, fundamentalmente desde el punto de vista de la modelización y de la interacción suelo-estructura.
El Laboratorio Central, junto con el Laboratorio de Geotecnia, emitió un informe de evaluación especializada sobre los criterios de diseño estructural a adoptar en el proyecto de 16 viaductos pertenecientes a una nueva línea de alta velocidad. Tales criterios se referían fundamentalmente a aspectos tan específicos como la interacción entre suelo-estructura, tanto estática como dinámica; y sobre parámetros y particularidades a considerar en la modelización y análisis sismorresistente.
Se entiende como interacción suelo-estructura a la diferencia entre la respuesta real de una estructura al verse sometida a la acción de un sismo frente a su respuesta suponiendo que ésta se encuentra idealmente cimentada en una condición de base rígida. En el caso de acciones dinámicas, como los terremotos, el fenómeno de la interacción refleja un conjunto de efectos cinemáticos e inerciales que son provocados por la compatibilidad de los campos de desplazamientos y velocidades entre el cimiento y el terreno.
Si bien es cierto que en la mayor parte del territorio nacional la hipótesis accidental de sismo no resulta condicionante, para los puentes, en determinadas zonas geográficas, como el sureste de la península donde se emplazan los viaductos de nuestro caso, la sismicidad ya tiene un carácter preponderante.
Esfuerzos flectores en los pilotes en situación de proyecto sísmica
- En España es poco habitual que la interacción dinámica condicione el diseño de la estructura en viaductos.
- Se estudiaron los criterios de diseño a adoptar para 16 viaductos de alta velocidad situados en una zona de alta sismicidad.
- Las hipótesis consideradas condicionaban el diseño estructural de los viaductos y sus vinculaciones entre elementos y con el terreno.
En este caso, la consideración de unos u otros criterios de diseño, como por ejemplo la modelización de las vinculaciones y los parámetros de masa y rigidez a considerar en cada elemento, condicionaban de forma decisiva no sólo los esfuerzos resultantes, sino también el sistema de vinculaciones a contemplar entre el tablero y la infraestructura, sistema que hay que implementar de forma adecuada en los modelos de cálculo y posteriormente materializar en la estructura construida.
Cabe señalar que todas las anteriores consideraciones tenían una fuerte implicación en el presupuesto y plazo de la obra.