APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

La carretera GI-V-5232 comunica els nuclis urbans de Montagut i Tortellà a la comarca de la Garrotxa, creuant el riu Llierca. Aquest riu és un afluent del riu Fluvià pel marge esquerre i presenta una subconca d'aproximadament 198 km2 al punt on es concentra l'escorrentiu a l'alçada del creuament de la carretera GI-V-5232. La Diputació de Girona, tal i com manifesta el Pla d'actuació a la xarxa viària 2004 -2007 aprovat pel Ple de la Diputació en sessió celebrada el maig de 2004, es proposa, en un futur proper, ampliar la calçada i millorar les condicions de traçat d'aquest tram de la carretera GI-V-5232. Actualment, la calçada té una secció d'uns 5 m d'amplada sense vorals, reduint-se en alguns llocs, dificultant el pas dels vehicles i provocant situacions de risc d'accident. A més, el creuament del riu Llierca s'efectua mitjançant un gual inundable d'uns 72,00 m de longitud amb una capacitat de desguàs inferior a 5 anys de període de retorn. L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar, descriure i valorar les obres necessàries per la construcció d'un nou pont a la carretera GI-V-5232 sobre el riu Llierca que compleixi les prescripcions hidràuliques de l'Agència Catalana de l'Aigua, millorant en el que sigui possible el traçat dels seus accessos. L'autor s'avança als esdeveniments reals i proposa una solució constructiva teòrica emmarcada en una necessitat real de condicionament expressada públicament per la Diputació de Girona. Per la redacció d'aquest projecte, l'autor ha partit de la hipòtesis inicial que la Diputació de Girona ha decidit millorar l'estat de la carretera en dos trams, adjudicant la redacció d'un projecte per cada tram. Així, l'autor es limitarà al condicionament del tram de carretera GI-V-5232 que creua el riu Llierca. En aquest punt, la carretera actual creua amb un gual inundable amb una capacitat de desguàs inferior a 5 anys de període de retorn, el que fa que en aquest projecte es contempli un nou creuament sobre el riu que asseguri les necessitats hidràuliques de la llera, així com el condicionament de dos trams de la carretera que enllacen amb el nou pont per adaptar-los a la nova estructura. Dins de l'estudi d'alternatives s'han considerat quatre possibilitats de creuament, escollint-ne la millor segons l'anàlisi multicriteri. Aquest projecte proposa un nou pont en substitució de l'estructura del gual existent, amb una capacitat de desguàs suficient per l'avinguda de 500 anys de període de retorn, que permeti incrementar la garantia de funcionament i la seguretat viària en aquest pas, tot respectant les recomanacions tècniques pel disseny d'infraestructures de l'Agència Catalana de l'Aigua. El tram sobre el que s'actuarà es troba situat entre el PK 2+774 i el PK 3+504 de la carretera GI-V-5232 que va de Montagut a Tortellà, i té una longitud total de 750 metres. 1

Actualmente el espacio formado por el “Parc Mediterrani de la Tecnologia” y el Campus Universitario de la Universitat Politècnica de Catalunya (PMT-UPC) de Castelldefels está en expansión. Es por ello que se está pensando en la construcción de dos pasarelas peatonales para cruzar la laguna de laminación de la “Olla del Rei”, conectando de esta forma el PMT-UPC con el paseo del Pitort. Dado que el PMT-UPC pretende ser un referente ambiental y tecnológico, se plantea como alternativa óptima la construcción de una pasarela peatonal ligera diseñada mediante una novedosa tecnología neumática conocida y patentada con el nombre de Tensairity®. Las estructuras ligeras son un reto para el ingeniero estructural y un importante avance hacia una arquitectura sostenible. Tensairity® es un concepto que hace referencia a estructuras neumáticas ligeras basadas en una sutil interacción entre cables, elementos de compresión, membranas y aire a baja presión. En Tensairity®, compresión y tracción están físicamente separados por una membrana de tejido hinchada a baja presión, el fin de la cual es, por un lado pretensar el elemento de tracción, y por el otro estabilizar el elemento de compresión frente al pandeo. Esto permite llevar al material hasta su límite plástico, tanto para tracción como para compresión, dando como resultado vigas que pueden ser varios órdenes de magnitud más ligeras que las vigas metálicas convencionales, manteniendo siempre su misma capacidad de carga. Aplicaciones ideales para esta tecnología son cerchas, estructuras con grandes luces, estructuras temporales, pasarelas peatonales o incluso estructuras de despliegue rápido para casos de emergencia, entre otras. La pasarela peatonal objeto de este proyecto está compuesta por dos partes bien diferenciadas, una pasarela Tensairity® que cruza la laguna de laminación y dos estructuras de madera a modo de embarcaderos, una a cada lado de la pasarela y donde ésta se apoya hasta alcanzar los caminos que bordean el trazado de la laguna. La pasarela Tensairity® está formada por dos vigas Tensairity® compuestas cada una de ellas por un tubo hinchable de PVC en cuya parte superior se apoya una viga de madera a modo de elemento de compresión y en su parte inferior una cinta de carga a modo de elemento de tracción. Sobre estas dos vigas se sustenta la superestructura de la pasarela formada por vigas transversales de madera sobre las que se apoya el tablero y las barandillas, también de madera. Las estructuras de apoyo se construyen igualmente en madera, con una tipología estructural similar al de la pasarela y mediante el uso de pilotes que recuerda en cierta manera los embarcaderos presentes en los ríos, de forma que la estructura completa esté integrada en el entorno.

El objetivo del presente proyecto es la definición de una nueva pasarela de viajeros en la estación de Versailles Chantiers. Actualmente, la estación ferroviaria de Versailles ha quedado completamente obsoleta. El fuerte crecimiento de viajeros que se ha producido en la última década a nivel nacional y la incorporación de una nueva línea Transilien (línea de carácter regional) han sido identificados como las principales causas de la actual saturación de la estación. Los problemas más graves se producen en la línea de torniquetes de la entrada de la estación, que deben abrirse (flujo libre) en ciertos momentos del día, y en los dispositivos de circulación vertical de los andenes, pudiéndose producir graves accidentes. Para resolver estos problemas y dar un nivel de servicio aceptable a los usuarios actuales y futuros de la estación se propone la construcción de un nuevo acceso a los andenes. La mejor de las soluciones propuestas es la construcción de una nueva pasarela de viajeros paralela a la actual. Se ubicará a una distancia aproximada de 100 metros al oeste de la pasarela actual.

En los últimos años se ha estudiado la posibilidad de la construcción de una circunvalación del Área Metropolitana de Barcelona que producirán diversas mejoras a lo largo de este eje así como al centro neurálgico metropolitano. Es un auténtico eje de comunicación de diversos municipios y un elemento fluidificador del tráfico. El presente proyecto se centra en un tramo de la obra global. Concretamente en el tronco de autovía del tramo Terrassa-Viladecavalls. El proyecto es un estudio alternativo al tramo Terrassa-Viladecavalls actualmente en construcción. Para la realización del proyecto se ha considerado una situación en la que no se ha construido la autovía. Se ha realizado un estudio de alternativas con distintas propuestas de trazado para determinar la solución óptima.

Una gran parte de las intervenciones, que se realizan en el ámbito de Barcelona, referentes a la mejora o nueva ejecución de infraestructuras, conllevan la ejecución de trabajos de excavación y/o trabajos de tipo subterráneo. Esto se debe en parte al déficit de transporte público, en parte a la mejora de las infraestructuras existentes y las características de elevado uso y coste del suelo existente del área metropolitana de Barcelona. Además, una de las problemáticas que en la actualidad preocupan a la administración, son la realización de la mejora de los accesos de la estaciones de Ferrocarril Metropolitano existentes, adaptándolas a las necesidades actuales y también al nivel del estado del bienestar actual, siendo mejorados los accesos a los denominados PMR's, personas con movilidad reducida, cumpliendo con las normativas vigentes sobre la seguridad de utilización cómo el CTE DB-SU. En consecuencia, existe la necesidad de la mejora de los modelos constitutivos empleados para la explicación del comportamiento del terreno y de las estructuras subterráneas, procediendo con la implementación de estos modelos avanzados y su calibración mediante casos reales. Para así, poder realizar el estudio de actuaciones subterráneas en entornos urbanos, ajustando las predicciones obtenidas mediante la simulación numérica, por ejemplo con elementos finitos, aumentando la seguridad de las obras a causa del mayor ajuste de los modelos con la realidad. El objetivo de este estudio, ha sido el de progresar en la realización de la calibración de estos modelos avanzados, que consisten en modelos de visco-plasticidad para las unidades de suelo y modelos de daño para el análisis del hormigón, mediante la modelización de problemas tanto en 2D cómo en 3D. El caso estudiado es el caso del Intercambiador de la Diagonal, en el que se ha realizado el estudio numérico de las diferentes fases constructivas en la substitución del intercambiador. Se ha procedido, calibrando el modelo visco-plástico para las tres unidades de suelo que conforman el problema, a partir de los ensayos a compresión simple del geotécnico y ajustando la respuesta del modelo visco-plástico con los resultados de los ensayos. A partir de estos parámetros, que sirven para explicar el comportamiento de las unidades de suelo, se procede a la modelización con tres secciones transversales que expliquen toda la longitud de afectación de la obra y a continuación se ha procedido con la simulación mediante un modelo en 3D que permita simular la excavación y así valorar la afección que genera en todos los elementos que conforman la geometría del intercambiador de la Diagonal. Finalmente, se realizará la comparación de los resultados obtenidos con las simulaciones numéricas, con los resultados que se han obtenido de la instrumentación al realizar las obras y obtener lecturas de los movimientos de las pantallas y deformación del túnel. Cómo punto final, también se compararán los resultados con otras simulaciones realizadas con otros modelos de elementos finitos y de barras para poder discernir si los resultados obtenidos están de la misma orden de magnitud.

This thesis introduces a parametric study of the Particle Finite Element Method applied to the modeling of friction, wear and excavation processes. These phenomena demand fast geometry changes where a special formulation in solid mechanics and the continuum is compulsory. Friction and wear general laws are presented in order to apply them at macroscopic level due to excavation modeling. Different examples are studied to calibrate friction and wear, analyzing the normal and tangential force evolution produced in 2D and 3D models. Excavation processes are tested in order to compute the contact forces. Finally, general conclusions are established based on the force distribution and theoretical‐analytical results obtained.

Esta tesina trata de analizar algunos de los problemas más habituales que se presentan a la hora de construir de un puerto de grandes dimensiones. Se estudiará el proceso de la construcción de un puerto y se desarrollarán aplicaciones que permitan evaluar, para cada una de sus fases, los riesgos o problemas asociados y las posibles soluciones a los mismos. Para ello, se mejorará y desarrollará el paquete de software PFLOW, una excelente y potente herramienta computacional para estudio del comportamiento del agua y la interacción entre fluido y estructura. En esta tesina se presenta la aplicación práctica de las últimas mejoras realizadas al programa PFLOW para la creación de distintas aplicaciones informáticas para la resolución de diversos problemas dentro del campo de la ingeniería marítima. El trabajo incluye los desarrollos llevados a cabo, la validación a la que fue sometido el programa y las diversas aplicaciones del método de los elementos finitos y partículas para el caso de la interacción entre fluido y estructura.

Se trata de obtener la respuesta de una estructura subterranea ante las distintas hipótesis de carga asociadas a su vida en servicio, teniendo en cuenta el comportamiento constitutivo del material y su interacción con un entorno formado por un material granular. El problema se afronta mediante un método numérico que combina los elementos finitos (estructura) y los elementos discretos (terreno) y que tiene en cuenta modelos constitutivos complejos.