Revisión y Actualización de Modelos de Carga Dinámica de aplicación normativa en Puentes de Ferrocarril

Los administradores ferroviarios de los diferentes países ven con frecuencia cómo los fabricantes de material rodante ferroviario introducen mejoras que suponen variaciones en las distribuciones de distancias y cargas por eje de sus vehículos. Además, diseñan nuevos vehículos capaces de circular a velocidades cada vez mayores. En España, ADIF es el administrador principal y debe gestionar la circulación por su infraestructura de los diferentes tipos de tren en condiciones de seguridad. Los nuevos trenes de Alta Velocidad, fabricados por Talgo, Siemens, Alsthom, CAF, u otros, deben respetar los límites de capacidad portante y funcional de los puentes de la red de ADIF, y por tanto el nivel de esfuerzos, deformaciones y vibraciones que generan debe estar en todo momento dentro de los límites admisibles.
Sin embargo, la continua evolución del material rodante conlleva la necesidad periódica de actualización de la normativa vigente en cuanto al cálculo y proyecto de puentes. Por este motivo, las normas Europeas (Eurocódigos) se actualizan de manera continua mediante comités internacionales de seguimiento, que publican modificaciones consensuadas a las mismas cada cierto número de años. Estas modificaciones son de capital importancia, pues marcan los límites de diseño tanto para los puentes como para los vehículos que podrán circular sobre ellos. Las dos normas de referencia en este momento son la EN-1991-2, y la EN-15528.
Desde la UPV, se está en condiciones de contribuir a la actualización de la normativa internacional en cuando a modelos de carga dinámica (para análisis o cálculo dinámico de estructuras), gracias a la experiencia de más de 20 años de Pedro Museros Romero en este campo de actividad. El modelo de carga más representativo actualmente, sobre el que se ha trabajado exhaustivamente en la UPV, en particular en los años 2018/19/20, es el denominado HSLM-A (EN-1991-2).
En las últimas décadas las actualizaciones de modelos de carga suelen resolverse desde una aproximación basada en cálculos masivos. Dichos cálculos se procesan posteriormente buscando la definición de trenes de carga equivalentes, que envuelvan las solicitaciones máximas esperadas sobre los puentes. Es una aproximación basada, por tanto, en el uso de "fuerza bruta" mediante computación intensiva, que no siempre proporciona información relevante sobre el origen de los fenómenos sobre los que se pretende regular para la seguridad.
Desde la UPV, múltiples trabajos previos han permitido ahondar en la comprensión del comportamiento dinámico de puentes bajo cargas móviles. Dichos trabajos y la experiencia adquirida con ellos permiten analizar las actualizaciones necesarias de la normativa, en lo referente a modelos de carga dinámica, desde la base de una descripción física adecuada del fenómeno. De ese modo, pueden tenerse en cuenta todos los factores relevantes y plantear las modificaciones necesarias a los normativas desde la perspectiva de optimizar el modelo de cargas. En consecuencia, pueden emplearse un número mínimo de trenes normativos diferentes, que recojan las acciones dinámicas dominantes y que permitan a los proyectistas realizar sus cálculos de forma segura sin consumir más tiempo del necesario en el análisis.