Fibras como Elemento Estructural para el Refuerzo del Hormigón

7. Aplicaciones en hormigón fibroreforzado: Prefabricados.
El grafico 7.1 muestra los resultados experimentales (límites superiores e inferiores) relativos a la
carga en función del desplazamiento: de la dovela fibroreforzada y de la dovela armada con fibras
mas armadura tradicional (armadura mixta). Se puede observar el comportamiento ligeramente
degradante del segmento con solamente fibras y el comportamiento endurecedor de la dovela con
armadura mixta.
Para garantizar el correcto funcionamiento del programa ABAQUS 6.4.1 (2003) los resultados
experimentales han sido luego simulados con análisis de elementos finitos basados sobre la mecánica
de la fractura, efectuados con dicho programa, obteniendo una buena aproximación (Grafico 7.1)
confirmándose así la validez del modelo numérico asumido.
Gráfico 7.1 - Comparación entre las curvas Carga-Flecha experimentales y numéricas.
Otros análisis numéricos han sido llevados a cabo con el objeto de evaluar las solicitaciones que se
producen en correspondencia de situaciones de carga especialmente significativas que interesan
fases transitorias, durante la manipulación de los dovelas y durante el montaje de los anillos.
Específicamente las fases críticas analizadas con simulación por elementos finitos, han sido las dos
siguientes:
1) Empuje sobre la dovela central del arco durante el avance de la TBM;
2) Carga sobre la dovela que sostiene otros 6, durante el apilamiento.
En la fase de empuje, los gatos hidráulicos de la TBM aplican presiones sobre áreas especificas de la
sección transversal del anillo recién ensamblado, las cuales resultan tan elevadas que pueden llegar
a producir la fisuración del hormigón, ya que el anillo mismo constituye el “contraste” necesario al
permitir la extensión de los gatos hidráulicos que avanzan la TBM mientras está excavando.
En el caso específico del Metro de Barcelona, los gatos hidráulicos de empuje son 4 por cada segmento
y 2 para el segmento de la clave, para un total de 30 (7 x 4 +2) gatos que actúan sobre el anillo. El
empuje de cada gato varia en función de las características del terreno y de la profundidad del túnel,
alcanzando 3MN cuando el eje del túnel de ubica a unos 25m de profundidad.
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