UN ESTUDIO SOBRE LAS VIBRACIONES EN LA UNIVERSIDAD DE WATERLOO PARA UN PUENTE MAKE-A-BRIDGE®

La investigación incluye pruebas completas de laboratorio durante las cuales se analizan los efectos que ejercen las vibraciones sobre diferentes puentes peatonales Make-A-Bridge. El equipo de estudiantes, graduados en ingeniería civil, dirigido por Ann Sychterz, estudiante de masters, y Pampa Dey, candidata al doctorado, dedicaron cerca de dos años a este estudio, que se hizo en el laboratorio del departamento de ingeniería civil y medioambiental de la Universidad de Waterloo (Ontario, Canadá). Diseñadores de puentes peatonales de todas partes en el mundo sacarán provecho de los resultados de este estudio, que ayudará también el equipo de ingenieros de MAADI Group a refinar el diseño de sus productos Make-A-Bridge.

Las pruebas servirán para validar los modelos de los elementos acabados instalados en los puentes peatonales de aluminio y los modelos biomecánicos de simulación de vibraciones de peatones. Se analizarán, junto con los datos recopilados, los efectos de las vibraciones y el comportamiento de los puentes peatonales de aluminio frente a las tensiones. Las estructuras de varias longitudes, sometidas a cargas peatonales, permiten desarrollar medidas eficaces de amortiguación de las vibraciones y refinar el diseño de puentes peatonales de aluminio.

Se instalaron células de carga en los cuatro apoyos de los puentes con tramos de 40 pies (12 metros) y 70 metros (21 metros) y se colocaron sensores de vibraciones en puntos estratégicos para medir las tensiones que provocaban las vibraciones. Además, se midieron las respuestas a aceleraciones mediante doce acelerómetros.

“MAADI Group nos proporcionó una estructura Make-A-Bridge de aluminio para que lleváramos a cabo nuestra investigación sobre los efectos de las vibraciones. Dado que las piezas del sistema de puentes modulares sin soldadura que utilizamos encajan unas con otras, podemos modificar fácilmente la longitud del puente y analizar los efectos de las vibraciones de las cargas según la longitud del tramo”, dijo el profesor Wallbridge. “Las pruebas de laboratorio incluían el cálculo de las tensiones cuando grupos compuestos de un máximo de treinta personas andaban sobre el puente. Modificamos la longitud del tramo, el peso del tablero, las condiciones a los límites y las características de las cargas para generar datos en condiciones de carga dinámica.”

“Aunque las ventajas que supone la utilización del aluminio en la construcción de puentes peatonales son obvias, este estudio tratará la cuestión de la resistencia a las vibraciones de esas estructuras, cuyo peso es relativamente ligero”, explicó el profesor Narasimhan, un experimentado investigador que ha dirigido varios estudios sobre los efectos de las vibraciones sobre estructuras.

El profesor Walbridge es miembro del comité técnico del capítulo 17 del Código canadiense sobre el cálculo de puentes de carreteras, titulado “Obras de aluminio”. Dirige una investigación en el ámbito de la evaluación de la fatiga y del reforzamiento de estructuras metálicas. El profesor Narasimhan dirige una investigación experimental y analítica sobre el efecto de las vibraciones en estructuras post-transformadas con sistemas de amortiguación pasivo y activo, cuyos objetivos son comprender el comportamiento de las estructuras lineares, no lineares y de los aparatos de control; y analizar datos de medidas de estructuras sometidas a vibraciones con el fin de evaluar su estado. La Asociación del aluminio de Canadá (AAC) y el Consejo de Investigaciones en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá patrocinaron el estudio y participaron en la financiación de la investigación y de las pruebas.

Alexandre de la Chevrotière, presidente de MAADI Group, dijo: “Este estudio sobre las vibraciones permite a los ingenieros civiles diseñar pasarelas peatonales más resistentes a las cargas provocadas por muchedumbres y a las tensiones causadas por una intensa circulación peatonal. El sistema modular Make-A-Bridge permite construir y desmontar rápidamente secciones de puentes, lo que facilita las pruebas y los análisis, los cuales se hacen con una única estructura en la que se modifican la longitud y la geometría del tramo. Estamos encantados de que la Universidad de Waterloo recurra a nuestra creación para esta serie de pruebas de laboratorio. ”

Tal y como lo especifica la norma AASHTO, sobre las especificaciones de diseño de puentes peatonales, varios análisis de puentes problemáticos hicieron hincapié en la posibilidad de que las estructuras reaccionen fuertemente a la acción dinámica que genera una persona que camina o corre. Este elemento se tiene en cuenta en otros códigos de diseño, como el código de diseño de puentes de Ontario. Las investigaciones que examinan este fenómeno permitieron llegar a la conclusión de que, además de la rigidez, la amortiguación y la masa son factores importantes a tener en cuenta en la reacción dinámica de un puente peatonal para asegurar un diseño aceptable.

El sistema premiado Make-A-Bridge de MAADI Group pone en evidencia las ventajas estructurales a largo plazo del diseño de puentes fabricados con elementos extruidos y moldeados de aluminio. Las pasarelas peatonales y las estructuras marítimas de MAADI Group son duraderas, reciclables y no necesitan ningún mantenimiento a lo largo de su ciclo de vida. Para obtener más información sobre los productos de aluminio de MAADI Group, visite las páginas Web www.makeabridge.com y www.maadigroup.com.