Dissertação

{pt_PT=Contributo para o estudo de vias férreas não-balastradas. Comportamento da laje de betão para ação do tráfego e temperatura} {} EVALUATED

{pt=A necessidade de aumentar as velocidades de circulação e as cargas transportadas sobre a infraestrutura ferroviária motivaram a investigação de alternativas às soluções clássicas. É neste enquadramento que surge uma estrutura baseada em soluções de via não balastrada. A “Slab Track”, ou “via-férrea não balastrada” apresenta ainda hoje fortes restrições à sua implementação de forma generalizada. Como principais obstáculos são normalmente identificados o elevado valor de investimento inicial e a emissão excessiva de ruído. No entanto, a expectativa de dispor de uma solução capaz de reduzir significativamente as necessidades de manutenção, e as consequentes restrições à circulação e de aumentar a velocidade de circulação e/ou a carga por eixo do material circulante sugerem estudos mais aprofundados acerca deste tema. Neste sentido, esta dissertação pretende constituir um contributo sobre o tema, analisando o comportamento da laje de betão, componente integrante deste tipo de infraestrutura. Esta análise será efetuada não só para ações de tráfego, mas também de variações uniformes e diferenciais de temperatura, já que as alterações climáticas se apresentam cada vez mais como um fator condicionante do dimensionamento de qualquer infraestrutura. Tirando partido dos avanços tecnológicos, nomeadamente no que diz respeito às capacidades computacionais, foi desenvolvido um modelo de elementos finitos que permite avaliar a resposta estrutural da laje para as ações acima referidas, considerando o sistema Rheda 2000. Será também importante perceber qual o impacto da inclusão de juntas de dilatação, da adoção de um sistema de pré-esforço transversal bem como a previsão da durabilidade do mesmo. , en=The need to improve both the circulation speeds and the cargo loads under transport by railway systems has motivated research into alternatives to the traditional railway track solutions. It is within this framework that ballastless track solutions first emerged. The “Slab Track”, or ballastless railway system presents heavy restrictions on its generalised application. The main obstacles normally identified within this scope are the high level of initial investment and excessive noise emissions. Furthermore, the expectation of designing solutions able to significantly reduce maintenance needs and their consequent restrictions, boosting circulation speeds and/or the axle cargo loads carried by the rolling stock and in addition to eventually bringing about reductions in the life cycle cost of the infrastructures, all point to further study being needed on this theme. Within this framework, this dissertation seeks to make a contribution to this field, analysing concrete slabs, the core component of this type of infrastructure. The analysis undertaken spans not only the impact of traffic but also uniform and differential variations in temperature given that climate change increasingly appears to represent a conditioning factor for the planning and scaling of any infrastructure. Leveraging technological advances, especially as regards computational capacities, a finite element model was developed in order to evaluate the structural responses of slabs to the aforementioned actions, taking Rheda 2000 as the reference system. It is also important to grasp the impact of incorporating expansion joints and adopting a transversal prestressing system as well as forecasting expected durability. }
{pt=Infra-estrutura ferroviária, via não balastrada, Rheda 2000, modelação por elementos finitos, resposta estrutural laje de betão, ações de temperatura., en=Railway infrastructure, slab track, Rheda 2000, finite element modeling, structural behaviour of the slab, temperature loads.}

Novembro 26, 2018, 10:0

Orientação

ORIENTADOR

Patrícia Alexandra Afonso Dinis Ferreira

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar