Dissertação

Dimensionamento de Plataformas Ferroviárias de Alta Velocidade com Camadas Granulares e Betuminosas Mediante a Utilização de Modelos Elasto-Plásticos por Elementos Finitos EVALUATED

O objectivo deste estudo é apresentar um conjunto de secções-tipo que facilite ao projectista algumas soluções estruturais pelas quais este pode optar. Estas secções-tipo incluem combinações de materiais (sub-balastro granular, sub-balastro tratado com cimento, sub-balastro betuminoso, solo-cimento, tout-venant e quatro tipos de solos) para as distintas camadas, módulo de elasticidade da plataforma e espessuras de camadas. Estudaram-se vários modelos tridimensionais em elementos finitos com o intuito de escolher o que prevê com mais rigor o comportamento real da via. São analisados aspectos como a profundidade do domínio, o número de travessas a incluir, a consideração (ou não) do peso próprio dos materiais, o refinamento da malha, a influência da qualidade do solo de plataforma e a escolha das leis constitutivas dos materiais (elásticas, elasto-plásticas ou visco-elásticas). Os modelos foram validados por comparação com os resultados de outros estudos presentes na bibliografia. O modelo final utiliza leis de comportamento dos materiais elásticas e elasto-plásticas, condições especiais de contacto entre travessas e balastro, um domínio longitudinal de 12 travessas e 3m de profundidade para a plataforma. Foi considerado o peso próprio do carril e das travessas e a força transmitida pela roda ao carril foi calculada pela fórmula de Eisenmann. Os resultados finais obtidos (para vias de alta velocidade com tráfego exclusivo de passageiros) constituem uma primeira aproximação para o desenvolvimento de um futuro novo catálogo de secções estruturais de plataformas ferroviárias de alta velocidade, que tenha em conta diferentes tipos de sub-balastro, incluindo, em particular, vias com sub-balastro betuminoso.
via-férrea, alta velocidade, análise por elementos finitos, modelos elasto-plásticos, sub-balastro granular, sub-balastro betuminoso, dimensionamento de plataformas ferroviárias

Novembro 14, 2007, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Manuel da Fonseca Teixeira

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura (DECivil)

Professor Auxiliar Convidado