Modelación de Impacto de Conjuntos de Barcazas contra Pilas de Puentes

Abstract

El diseño de puentes sobre vías navegables debe incorporar el posible impacto de las embarcaciones que circulan por las mismas. Las embarcaciones consisten generalmente en grupos de barcazas que pueden estar compuestos por varias filas y columnas amarradas unas a otras mediante cables de acero. Durante el impacto del conjunto contra la pila, se producen desplazamientos relativos y fuerzas de interacción entre las barcazas que componen el grupo.
Esta interacción influye en la historia de carga producida sobre la pila de puente, ya que constituye un mecanismo de disipación de energía y de transferencia de carga entre las barcazas que no entran en contacto con la pila y la barcaza que impacta. Investigaciones previas han propuesto modelos simplificados para el rango de bajas velocidades y que no incorporan la repuesta de la pila o modelos unidimensionales válidos para impactos simétricos y ausencia de giros. El propósito de este artículo es mostrar una formulación bidimensional que permite modelar el impacto de un grupo de barcazas de manera más general, incorporando la respuesta de la pila, el comportamiento no-lineal de la barcaza que entra en contacto con la pila y las fuerzas de interacción entre las barcazas que componen el convoy. Esto se logra aplicando principios del método de elementos discretos entre otras consideraciones. Mediante la metodología propuesta, se desarrollan casos de estudio a fines de investigar la contribución de las filas laterales a la fuerza de impacto desarrollada.