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Comportamiento mecánico de traviesas de ferrocarril polivalentes de hormigón pretendsado durante su fabricación y puesta en obra
(2019-04) Montañés, Antonio; Donaire-Ávila, Jesús; Suárez Guerra, Fernando
Las traviesas de hormigón pretensado utilizadas en la superestructura de vía para el transporte por ferrocarril se elaboran mediante procesos normalizados en fábricas de elementos prefabricados. Están compuestas fundamentalmente por hormigón, armadura activa para pretensado, armadura pasiva en zonas muy localizadas y vainas poliméricas que permiten alojar los tirafondos que forman parte del sistema de fijación de los carriles. Los agujeros de las vainas generan debilidades en los extremos de las traviesas debido a la alineación de huecos que presentan, duplicándose estos últimos en el caso de las traviesas polivalentes (permiten la colocación de carriles en ancho ibérico o internacional). Dado que el hormigón entre vainas suele carecer de armadura pasiva transversal, esta zona es susceptible de presentar fisuras longitudinales a lo largo de su vida útil, debido a las solicitaciones que producen los diferentes tipos de acciones que actúan sobre la traviesa: par de apriete de los tirafondos, gravitatorias, pretensado, térmicas y dinámicas. En el presente estudio se analiza la influencia en la aparición de fisuras y su propagación en traviesas polivalentes ante el empleo de diferentes materiales que componen las vainas. En concreto, se analiza el período comprendido entre la fabricación y su puesta en obra, durante el que las principales solicitaciones son debidas al pretensado y a variaciones térmicas que puedan darse en este periodo.
Estudio numérico de la fisuración de traviesas monobloque polivalentes de hormigón pretensado instaladas en la vía
(2025-03) Donaire-Ávila, Jesús; Fernández-Aceituno, Javier; Suárez-Guerra, Fernando
Las traviesas monobloque polivalentes de hormigón pretensado permiten adoptar tanto anchos de vía estándar (1435 mm) como ibérico (1668 mm). Se ha observado en ellas la presencia de fisuración longitudinal, tanto en las acopiadas como en las instaladas en la vía. En este estudio se analiza la evolución en la apertura de fisura durante las fases de fabricación, acopio e instalación en la vía (incluyendo la neutralización de tensiones y la fijación de carriles), considerando las acciones térmicas y mecánicas del proceso, excluyendo las producidas por el ferrocarril. Se utiliza para ello un modelo numérico no-lineal validado experimentalmente. Se evalúa el grado de fisuración de traviesas fabricadas con hormigón de árido calizo y vainas poliméricas de alto módulo de deformación para la fijación directa de carriles mediante el sistema SKL. Los resultados muestran que el grado de expansividad térmica y de rigidez de las vainas junto con el nivel de la temperatura ambiente son aspectos que influyen de forma determinante en el nivel de fisuración y en la capacidad para la fijación de las traviesas, sobre todo en aquellas fabricadas en época fría e instaladas en ambiente cálido.
Procedimiento para la calibración automática de los parámetros de fractura de un hormigón reforzado con fibras
(2025-03) Suárez-Guerra, Fernando; Fernández-Aceituno, Javier; Donaire-Ávila, Jesús
En los últimos años se han propuesto modelos numéricos para reproducir el comportamiento mecánico del hormigón con fibras empleando un diagrama de ablandamiento trilineal, definido por seis parámetros incluyendo valores de tensiones (f_t, f_k, f_r) y de apertura de fisura (w_k, w_r, w_f). La calibración de estos parámetros generalmente resulta en un proceso de prueba y error que implica un número elevado de simulaciones hasta identificar los valores que se ajustan al comportamiento observado experimentalmente. En este trabajo se presenta un procedimiento de calibración para estos parámetros empleando un modelo de fisura distribuida desarrollado en el software de elementos finitos OOFEM y el paquete de optimización de la librería SciPy de Python, ambos de acceso libre. Se emplea el algoritmo de Nelder-Mead para ajustar los resultados numéricos al diagrama experimental y analiza aspectos clave como el número de puntos de referencia utilizados en el proceso de calibración y los factores de ponderación aplicados a éstos. Para evaluar el ajuste numérico se define un factor de desviación que se reduce cuando el ajuste numérico se aproxima al diagrama experimental en los puntos de referencia definidos. Este procedimiento permite calibrar los seis parámetros de forma automática, reduciendo significativamente el tiempo de calibración y con una alta precisión.
Study of mode II fracture on fibre-reinforced gypsum notched specimens
(2020-09) Suárez-Guerra, Fernando; Fernández-Aceituno, Javier; Donaire-Ávila, Jesús
Fracture on quasibrittle materials, such as concrete or gypsum, has been under study for decades. These studies have helped to understand what are the fracture mechanisms and the parameters that drive this phenomenon, giving rise to numerical models that can reproduce it using methods such as the finite element analysis. Nevertheless, mode I is clearly the best known fracture mode, since it has attracted much experimental work and has been used to define the formulation of some of the most successful numerical models. Nevertheless, in some occasions fracture results from a combination of modes I and II. In this regard, mode II fracture has been studied less often and not many examples can be found in the literature, partly because mode I fracture is more usual and partly because it is harder to experimentally induce fracture under mode II conditions. In this contribution, mode II fracture is studied on fibre-reinforced gypsum (FRG) specimens using two experimental setups; one defined by the Japanese standard JSCE-G 553-1999 [1] and another one corresponding to a push-off test, recently used with success for analysing shear fracture in fibre-reinforced-concrete [2].

RUJA: Repositorio Institucional de Producción Científica

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Examinando DIMM-Comunicaciones a Congresos, Conferencias... por Autor "Donaire-Ávila, Jesús"