En este trabajo científico se muestra cómo el uso de un tipo especial de cimentación compuesto por pilotes no verticales es capaz de reducir muy significativamente los daños sufridos por estructuras de puente tipo viaducto
El estudio fue realizado utilizando herramientas avanzadas de simulación numérica que han sido desarrolladas por los propios investigadores autores del estudio
El mismo grupo de investigación trabaja actualmente en el estudio estructural de aerogeneradores marinos haciendo uso de las herramientas desarrolladas hasta ahora
Investigadores del Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería (SIANI) de la ULPGC han participado en un trabajo de investigación titulado ‘Ventajas del uso de pilotes inclinados en el diseño sismorresistente de puentes’, junto a otros investigadores de Italia.
Este trabajo está suscrito por los investigadores Francisco González, Luis A. Padrón, Juan J. Aznárez y Orlando Maeso, del SIANI, junto a Sandro Carbonari, Michele Morici, Graziano Leoni y Francesca Dezi, de las Universidades italianas Politecnica delle Marche (Ancona, Italia), Scuola di Ateneo Architettura e Design, University of Camerino (Ascoli Piceno, Italia) y University of San Marino (República de San Marino).
Infraestructuras clave, tales como hospitales, presas o puentes, deben ser diseñadas y construidas para soportar, entre otras muchas acciones posibles, los eventos sísmicos a los que puedan verse sometidas. Los terremotos pueden entenderse como un conjunto de ondas que se propagan a través del suelo y que transmiten una determinada cantidad de energía a aquellos obstáculos y construcciones que encuentran a su paso. Cuanto mayor sea la cantidad de energía que entra en una construcción, mayores podrán ser los daños que sufra, y mayor la probabilidad de fallo y de colapso.
Por tanto, el tipo de cimentación utilizada puede tener una enorme influencia en la cantidad de energía que es transmitida a la estructura. Las cimentaciones pilotadas, por ejemplo, si están adecuadamente diseñadas, pueden ejercer de filtro mecánico, reduciendo la cantidad de energía transmitida en comparación con otros tipos de cimentación.
En este trabajo científico se muestra cómo el uso de un tipo especial de cimentación compuesto por pilotes no verticales es capaz de reducir muy significativamente los daños sufridos por estructuras de puente tipo viaducto. Esto es debido fundamentalmente a la manera particular en que la estructura interactúa con las ondas sísmicas, salvaguardando la integridad de las pilas del puente. El estudio fue realizado utilizando herramientas avanzadas de simulación numérica que han sido desarrolladas por los propios investigadores autores del estudio. A partir de este punto, las investigaciones deberán centrarse en analizar en profundidad los efectos que tienen estas nuevas disposiciones de los pilotes sobre los propios elementos de la cimentación, para garantizar que sean capaces de soportar los esfuerzos a los que estarán sometidos.
Aunque existían ya investigaciones y resultados mostrando los posibles beneficios de este sistema de cimentación, este artículo es pionero en demostrar y cuantificar sus ventajas en términos de reducción de daño (demanda dúctil) en viaductos, utilizando modelos no-lineales para evaluar la degradación de los pilares.
Los investigadores consideran que este tipo de diseño en la cimentación podría ser adoptado para mejorar la seguridad en caso de terremoto de muchos tipos de estructuras cimentadas sobre suelos relativamente blandos y que necesiten el uso de pilotes. A su vez, las herramientas que han sido desarrolladas mediante este estudio son de aplicación para el análisis de la interacción suelo-estructura de otras tipologías estructurales, y ante cargas dinámicas de distinta naturaleza. De esta forma, el grupo de investigación trabaja actualmente en el marco de un proyecto de investigación nacional (BIA2017-88770-R) para el estudio estructural de aerogeneradores marinos haciendo uso de las herramientas desarrolladas hasta ahora. Todas las posibles mejoras en el diseño estructural de los aerogeneradores y de sus cimentaciones en el lecho marino podrían redundar en una mayor viabilidad para la tan necesaria implantación en el Archipiélago de esta tecnología.
El artículo está publicado en la revista Engineering Structures de la editorial Elsevier. Esta revista se sitúa entre las más prestigiosas del mundo en el ámbito de la Ingeniería Civil según el último ranking publicado (2018) del Journal Citations Report – Science Edition.
