Comparación del desempeño de estructuras de pavimento de piedra históricas y regulares mediante el método de elementos finitos

Por: Massimo Losa , Pietro Leandri , Giacomo Cuciniello , Jiandong Huang , Nicholas Fiorentini ,

Las estructuras de pavimento de piedra (SPS), también conocidas como caminos de piedra o caminos pavimentados con piedras, son pavimentos de carreteras construidos utilizando piedras como material de superficie principal.

Existen diferentes tipos de MSF; Históricamente, las piedras de forma irregular con protuberancias hacia abajo se han explotado a menudo, ya que era difícil producir piedras de forma regular. Más recientemente, también se pueden utilizar piedras cuboides regulares.

En consecuencia, en las nuevas construcciones y renovaciones de SPS, los diseñadores de pavimentos deben tomar una decisión esencial sobre la adopción de piedras históricas o regulares. Sin embargo, a menudo resulta confuso cuál de los dos tipos de piedras debe emplearse, considerando que los SPS históricos y regulares siguen la misma teoría y métodos de diseño de pavimentos. Por lo tanto, se requiere una comparación entre el desempeño de estos dos tipos de SPS para respaldar su diseño y mantenimiento. Además, las MSF se investigan de forma limitada y, hasta donde sabemos, no existen contribuciones de investigación que aborden esta tarea específica. En consecuencia, en el presente estudio, después de realizar una caracterización de laboratorio y un estudio estructural in situ mediante un deflectómetro de peso de caída (FWD) en un SPS, se llevó a cabo un análisis comparativo basado en el método de elementos finitos (FEM) para investigar el desempeño estructural del SPS históricos (H-SPS) y regulares (R-SPS) en áreas urbanas con tráfico, donde los SPS deben soportar cargas de tráfico pesado. Específicamente, considerando ambas tipologías de SPS, el artículo tiene como objetivo modelar e investigar: (a) el comportamiento mecánico bajo carga (desplazamientos, tensiones y distribución de deformaciones), (b) criterios de falla (alabeo de la piedra y separación entre las piedras y el mortero). junta), (c) la eficiencia de la junta entre piedras, y (d) en qué medida la rigidez de la subrasante del camino puede influir en el desempeño del SPS. Además de la perspectiva del diseño de pavimentos, la investigación también ofrece una breve mirada a las fortalezas y debilidades de R-SPS y H-SPS desde otros aspectos, como la funcionalidad, la facilidad de mantenimiento, las técnicas de construcción y los valores culturales e históricos.


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