Diseño aeroelástico de puentes colgantes

Algunos puentes colgantes ya experimentaron en ocasiones en el siglo XIX serios problemas debidos a la acción del viento. Sin embargo fue con el colapso del puente de Tacoma Narrows en el año 1940, a los pocos meses de su inauguración, cuando se puso abiertamente de manifiesto lo inadecuado de los métodos que se utilizaban para estudiar la respuesta estructural de esos puentes frente a acciones eólicas.

Como fruto de aquel fracaso se iniciaron serios esfuerzos para establecer los fundamentos de la aeroelasticidad en ingeniería de puentes, con el fin de analizar de forma acoplada la interacción entre un fluido en movimiento como el aire y un cuerpo elástico, como el puente que se deforma bajo la influencia de aquel.

En la actualidad, la maduración de esta disciplina, tanto en su vertiente experimental, basada en ensayos en túneles de viento de capa límite, como en la variante que combina ensayos y cálculos por computador de modelos estructurales de elementos finitos considerando fuerzas aeroelásticas, ha permitido las grandes realizaciones del pasado reciente que alcanzan su máxima expresión en puentes como el del estrecho de Akashi, en Japón, con 1991 m. de vano central, y esté en proyecto la construcción del que existirá en el estrecho de Messina, con 3300 m. de vano.

En este curso se describieron los conceptos fundamentales de la aeroelasticidad y se mostró su aplicación en ejemplos que corresponden a los puentes más relevantes, incluyendo el Gran Belt, el Akashi y el de Messina.

Asimismo se presentó la incorporación al diseño aeroelástico de puentes colgantes de técnicas no utilizadas previamente como simulaciones computacionales de túneles de viento o métodos de diseño óptimo de estructuras.

Los profesores del curso cuentan con más de diez años de experiencia en aplicaciones de aeroelasticidad al estudio de puentes de cables. Poseen el único túnel de viento instalado en una Escuela de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos en España, ha analizado los puentes más relevantes y tuvieron una participación destacada en el reciente concurso del puente sobre el estrecho de Messina. La metodología que utilizan incluye planteamientos pioneros a nivel mundial al incluir animaciones por ordenador de repuestas aeroelásticas y técnicas de optimización estructural.