Modelação e resposta de vias ferroviárias para cargas móveis

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil - Estruturas e Geotecnia

A circulação de veículos ferroviários sobre uma determinada via, provocam esforços que, por sua vez, se propagam para os meios subjacentes. Desta forma, no presente trabalho elaboraram-se vários cálculos numéricos e analíticos,para vias ferroviárias fundadas em diferentes solos de fundação e sujeitas a diferentes cargas a actuar sobre distintos carris, com o principal objectivo de determinar os esforços transmitidos às vias, nomeadamente os deslocamentos provocados por uma carga de roda, as forças transmitidas às travessas, a in uência que o espaçamento destes elementos apresentam, entre outros. O cálculo destes esforços por estas duas metodologias de cálculo, solução analítica e a solução numérica, permitiu efectuar uma comparação entre os resultados determinados através de ambas as soluções. Apresentam-se, também, os resultados obtidos para um estudo efectuado baseado numa simulação numérica de uma via ferroviária sujeita à acção de uma carga de roda dinâmica. Com a realização deste trabalho, veri cou-se que o estudo numérico aqui desenvolvido apresenta resultados muito semelhantes à solução analítica. Deste modo, o modelo numérico baseado no método dos elementos nitos, desenvolvido ao longo desta dissertação, permitiu,para além de simular de forma realista e completa situações verídicas de determinadas vias ferroviárias, superar as limitações que, eventualmente, surgem através do cálculo analítico,sendo, desta forma, uma excelente alternativa a este cálculo, nomeadamente para problemas dinâmicos onde este apresenta muitas limitações.