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Notas de prensa
13.10.2015
UN PUENTE SEGURO Y ESTABLE
PARA EL TRÁFICO DE CÁDIZ
El recién inaugurado Puente de la Constitución, en la bahía de Cádiz, y considerado una
de las grandes obras de la ingeniería moderna, ha sido ensayado en el túnel de viento del
Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva de la UPM.
La seguridad es clave en cualquier
obra de ingeniería civil y antes de
proceder a la construcción de un
estadio, un edificio de oficinas, un
monumento o un puente, se realizan
diferentes exámenes que confirman
que el diseño escogido es el adecuado
o que determinan la necesidad de
introducir modificaciones en el
proyecto original para evitar posibles
problemas en el futuro.
Inauguración del Puente de Cádiz.
Foto: Carlos Manterola Jara (CFCSL.com)
Uno de los aspectos que preocupan a ingenieros, arquitectos y constructores es el efecto
del viento sobre las estructuras. Conocer cómo se va a comportar la estructura ante
determinados niveles de viento atmosférico es fundamental y para ello se desarrollan
ensayos en túneles aerodinámicos, siendo el Instituto Universitario de Microgravedad
Ignacio Da Riva (IDR) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) el centro de
referencia en esta área desde los años 90.
Hace unos días se ha inaugurado en la bahía de Cádiz el Puente de la Constitución de
1812, conocido ya como “Puente de La Pepa” y calificado como una de las grandes
obras de la ingeniería civil española. Sus números así lo demuestran: tres kilómetros de
longitud, 36 metros de ancho, 69 metros de altura sobre el nivel del mar, construido
durante ocho años por Dragados (ACS) con más de 100.000 metros cúbicos de
hormigón y casi 70.000 toneladas de acero.
Ensayos estáticos y dinámicos
La obra, coordinada por el experto ingeniero Javier Manterola, la firma la oficina de
proyectos Carlos Fernández Casado S.L., quienes encargaron en 2006 los ensayos al
IDR-UPM. “Se ha tratado de una extensa campaña de ensayos para caracterizar el
comportamiento aerodinámico y aeroelástico de las secciones del puente en diversas
configuraciones que representaban tres fases de la obra, la construcción, el puente
terminado y el puente en uso”, explica Sebastián Franchini, investigador del IDR.
Maqueta del Puente de Cádiz.
Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR-UPM)
Se desarrollaron tres tipos de ensayos. El primero, para determinar las cargas que el
viento genera sobre el tablero del puente. Para ello se construyó un modelo a escala de
una sección del puente y se lo sometió a la corriente de aire del túnel en diferentes
configuraciones (ensayo estático) mientras se medían las fuerzas que aparecen sobre el
modelo. “Para medir las fuerzas usamos una célula de carga, que es como una balanza
de baño, pero algo más sofisticada. Aplicando las Leyes de Semejanza y conceptos de
Aerodinámica y Mecánica de Fluidos es posible escalar las cargas medidas en el modelo
al puente real. Con estos datos los ingenieros estructurales calculan la estructura
resistente del puente”, explica.
El segundo es el ensayo aeroelástico, de carácter dinámico, para conocer si el puente
oscilará con grandes amplitudes a alguna velocidad del viento. “Si en el ensayo se
detecta que se pueden producir inestabilidades originadas por la interacción del viento
con la estructura e implicando el movimiento de esta (que en casos extremos puede
llegar al colapso como ocurrió en 1940 con el puente de Tacoma) se ha de modificar el
diseño del puente para evitarlas”, subraya. Este tipo de ensayos son cada vez más
demandados pues las mejoras tanto en diseño como en de fabricación de puentes tienen
como consecuencia el levantamiento de estructuras cada vez más ligeras, flexibles y con
menor amortiguamiento en comparación con las que se construían en el pasado, con el
resultado de un aumento de la sensibilidad de estas estructuras a las acciones del viento
atmosférico (fenómenos de torbellinos, flameo, bataneo).
Como el Puente de la Constitución contempla el paso de vehículos rodados, también se
ha estudiado cómo afecta el viento lateral sobre el tráfico que recorre el puente y la
efectividad de las barreras de protección lateral de tres metros de altura que disminuyen
los efectos no deseados. Como afirma el
profesor Franchini “los primeros modelos de
barreras laterales que ensayamos disminuían
las cargas sobre el tráfico, pero aumentaban
mucho las cargas sobre el puente y
empeoraban la estabilidad. Se estudiaron
alternativas, y se optó por una de las que
mantenía la protección sobre el tráfico, pero al
mismo
tiempo
no
perjudicaba
las
características aerodinámicas del puente”.
Ensayo aeroelástico en el túnel de viento del Instituto
de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR-UPM)
Por tanto, tras una campaña de ensayos de más
de cien horas de duración, se concluye que esta
infraestructura,
en
la
configuración
experimentada, es segura y estable y permite la
circulación del tráfico de vehículos sobre su
superficie.
Ensayan todo tipo de puentes
El Puente de la Constitución es el de mayor longitud que ha sido ensayado en los
túneles de viento del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva. Desde
hace años una de las demandas de la industria de ingeniería civil son los ensayos
aerodinámicos y aeroelásticos de puentes y el IDR ha estudiado, desde 2006, 17 puentes
de todo tipo: atirantados como el de Cádiz; de arco, como el viaducto sobre el río Ulla;
extradosado, como el puente Vidin-Calafat en Rumanía; de viga, como el puente de San
Marcos en Méjico, o colgante, como el puente sobre el río Mersey en Reino Unido, éste
último también de grandes dimensiones.
Vanesa García
Gabinete de Comunicación ETSI Aeronáutica y del Espacio,
Universidad Politécnica de Madrid
Tel. 91 336 63 72 comunicacion.aeroespacial@upm.es