Estudo numérico sobre a influência da velocidade dos comboios na degradação da geometria da via em zonas de transição

Abstract

As transições ferroviárias, como as entradas em pontes ou passagens inferiores, são locais onde frequentemente se desenvolvem defeitos de geometria de via, que podem colocar em risco a segurança da circulação ferroviária e reduzir o conforto dos passageiros, o que tem justificado um considerável número de estudos numéricos e experimentais sobre este tema. No entanto, carecem ainda de estudos que permitam identificar os possíveis efeitos associados à velocidade de circulação dos comboios no desenvolvimento de defeitos de geometria nestes locais. Para este efeito, é utilizada uma implementação numérica tridimensional com capacidade para calcular assentamentos de via causados pela passagem repetida de veículos ferroviários, considerando explicitamente a interação dinâmica normal roda-carril, e a sua evolução à medida que a via se deforma no tempo. Considera-se assim a mútua interdependência entre a variabilidade da resposta dinâmica associada às altas-velocidades e a correspondente deformação plástica progressiva das camadas de apoio da via. As simulações computacionais centradas numa passagem inferior de pequeno vão e com velocidades variáveis do veículo ferroviário mostraram que o aumento da velocidade pode efetivamente conduzir a um também aumento das deformações plásticas permanentes da camada de balastro nos segmentos imediatamente adjacentes à estrutura, com maior incidência no segmento de saída da ponte.