jueves, 10 de abril de 2014

DESCRIPCION DE PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS, EMPÍRICOS Y MECANÍSTICOS. PARA DISEÑO Y EVALUACIÓN DE ESTRUCTURAS DE PAVIMENTO

Introducción 
El uso de procedimientos analíticos para estimar el esfuerzo, la tensión ó deflexión del estado de un pavimento, no son métodos nuevos. Para pavimentos de concreto hidráulico, el uso de tales métodos de diseño datan desde 1938, cuando Bradbury publicó un documento sobre el diseño de pavimentos de concreto reforzado; desde dicha fecha ha habido contribuciones extensas de muchos investigadores. Para pavimentos de concreto asfáltico, hay publicaciones desde 1940 que han proporcionado varias de las teorías básicas aplicables a este tipo de pavimentos. 

El uso de procedimientos analíticos se refieren a la capacidad numérica para calcular esfuerzos, tensiones ó deflexiones en un sistema de capas múltiples como es en un pavimento cuando está sujeto a cargas externas, efectos de temperatura ó humedad. Los métodos analíticos se basan en la determinación del estado de tensiones y deformaciones originado por las solicitaciones en las distintas capas del pavimento, que se asimilan previamente a un modelo físico ideal (modelo de respuesta) al cual se pueden aplicar las teorías existentes sobre resistencia de materiales, analizando su deterioro. Los modelos físicos de respuesta pueden ser de tres tipos en función de la modelación geométrica y de cálculo en que se basen: 

sistemas multicapa
teoría de placas 
elementos finitos

Por otro lado, según las ecuaciones constitutivas de los materiales los modelos pueden clasificarse en elásticos y viscoelásticos. Para pavimentos bituminosos los modelos más utilizados son los basados en sistemas multicapas y ecuaciones elásticas (hipótesis de Burmister); para los pavimentos de concreto hidráulico generalmente se utiliza la teoría de placas y ecuaciones elásticas (hipótesis de Westergaard). 
El método de los elementos finitos permite analizar, en el campo de la elasticidad o viscoelasticidad, problemas como la influencia de las fisuras en el deterioro de los pavimentos y su propagación. Al analizar los fallos o deterioros, los métodos que trabajan con las hipótesis de Burmister, suelen recurrir a leyes de fatiga y de acumulación de deformaciones plásticas. 
Los métodos analíticos presentan la ventaja de poder determinar los espesores de las distintas capas con coeficientes de seguridad análogos evitando el agotamiento prematuro de alguna, que daría lugar a una redistribución tensional en el pavimento y su rápida ruina.

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