Influencia de las condiciones de borde en el modelado por elementos finitos de vigas rigidizadas longitudinalmente sometidas a cargas concentradas

Resumen

En  la  actualidad  se  utilizan  vigas  rigidizadas  longitudinalmente  en  el  lanzamiento de puentes mediante el método de voladizos sucesivos. Durante el lanzamiento las vigas son sometidas a cargas concentradas en los puntos de apoyo. Estas cargas son generalmente mayores a aquellas que soportaría la estructura una vez ubicada en su posición final de funcionamiento. En estudios numéricos se han analizado segmentos de vigas sometidos a cargas concentradas  cuyos  extremos  son  modelados  considerando  restricciones  cinemáticas  que  simulan  condiciones  de  cuerpo  rígido.  Los  elementos  en  los  bordes  de  la  estructura  son  restringidos  cinemáticamente  permitiendo  sólo  la  rotación  con  respecto  a  un  eje  perpendicular  al  alma  de  la  viga.  La  carga se aplica sobre el ala de la viga a lo largo de una pequeña longitud en comparación con el ancho total del segmento bajo estudio. El objetivo de este trabajo es verificar la validez de dicha hipótesis para grandes longitudes de carga aplicada. La carga última de la viga rigidizada se determina mediante un análisis por elementos finitos modelando los extremos de la viga de dos maneras:  (1)  considerando  restricciones  cinemáticas,  y  (2)  simulando  un  rigidizador  transversal.  El  modelo  también  considera  el  comportamiento  plástico  del  material,  la  existencia  de  imperfecciones  en  el  alma  de  la  viga  y  los  efectos  de  grandes  deformaciones.  Los  resultados  muestran  que  para  cargas  aplicadas  sobre  longitudes  cortas  ambas  hipótesis  arrojan  resultados  similares,  sin  embargo  al  aumentar  la longitud de carga ambos resultados divergen.