En el marco de esta Tesis Doctoral se investiga el problema de vibraciones verticales excesivas que pueden experimentar algunos puentes de ferrocarril de luces medias-cortas debido a la aparición de fenómenos de resonancia. Frente a soluciones tradicionales para mejorar el comportamiento dinámico de estructuras existentes ante nuevos requerimientos de tráfico, como un posible recrecido de la losa o la sustitución del tablero, se plantea la alternativa de aumentar externamente el nivel de amortiguamiento mediante el reacondicionamiento con amortiguadores fluido-viscosos. Se ha propuesto una configuración concreta, que permite la transformación del movimiento vertical de la losa en movimiento relativo entre extremos de los dispositivos, consiguiendo de este modo disipar energía y atenuar en gran medida la respuesta resonante. El sistema ideado podría ser introducido sin afectar a las circulaciones, lo que supone una clara ventaja desde el punto de vista operativo frente a soluciones convencionales que generalmente implican el cierre temporal de la línea.
El trabajo realizado está orientado en dos direcciones complementarias: (i) el estudio de la viabilidad técnica del sistema de reacondicionamiento, y (ii) el desarrollo de una metodología de proyecto del mismo. El estudio de viabilidad técnica ha requerido la implementación de un modelo numérico de cálculo avanzado para predecir de forma realista la respuesta de la estructura. Con este fin se ha programado un código de elementos finitos, asimilando el comportamiento del tablero al de una placa delgada ortótropa apoyada sobre neoprenos, decisión derivada de las tipologías habituales en el rango de luces mencionado. En segundo lugar se ha analizado en detalle y siguiendo un planteamiento analítico el comportamiento armónico del sistema, lo que ha permitido determinar los parámetros que gobiernan su respuesta en resonancia. Finalmente se han obtenido expresiones analíticas explícitas de las constantes de los amortiguadores óptimos que minimizan la respuesta de la estructura principal, y se ha propuesto una metodología de proyecto del reacondicionamiento a partir de las necesidades de amortiguamiento detectadas.
Como ejemplo de aplicación práctica del trabajo desarrollado, se ha realizado el cálculo dinámico y proyectado el reacondicionamiento de dos puentes reales pertenecientes a la red ferroviaria de viajeros española, considerando una posible adaptación de las respectivas líneas a velocidades de explotación superiores a las actuales. Se ha podido constatar que las oscilaciones verticales que aparecen en este tipo de estructuras ante la circulación de composiciones ferroviarias, pueden ser reducidas drásticamente mediante el sistema de reacondicionamiento propuesto, siendo posible limitar niveles de aceleración vertical considerablemente elevados al valor umbral en vía sobre balasto de 3.5 m/s2, sin superar la capacidad de los amortiguadores comerciales, los esfuerzos máximos admisibles en la estructura auxiliar, ni agotar la resistencia a punzonamiento de la losa de reparto. A lo largo de la Tesis se ha prestado especial atención a aspectos relacionados con la materialización constructiva del sistema propuesto, con el objetivo de valorar de forma realista la efectividad y viabilidad de la solución propuesta.